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毫米級多功能水母機器人問世

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發布時間:2019-07-03  來源: 科技日報

  科技日報北京7月2日電 (記者張夢然)據英國《自然·通訊》雜志2日發表的一項工程學最新研究,德國科學家團隊報告了一種以缽水母碟狀幼體為靈感的無纜軟體機器人,它僅有幾毫米大小,卻具備運輸和鉆挖等多種功能。研究表明,該機器人能夠操控其周圍的水流動,完成一系列任務。

  游泳機器人具有生物醫學和環境應用方面的潛力,而小型的游泳機器人,更是可以到達許多人類及常規器械無法觸及的位置。雖然目前已問世的機器人中,也有能夠游泳的微型機器人,但是隨著機器人尺寸的不斷下降,諸如復雜物體操控等高級功能仍是一項不小的挑戰,因為這種機器人可以搭載的組件大小是受限的,導致其應用也有限。

  此次,德國馬克斯·普朗克智能系統研究所科學家邁庭·斯蒂及其同事,設計并制造了一種僅有幾毫米大小的機器人,他們將一個磁性復合彈性體核(直徑3毫米)與8個可彎曲的垂瓣連接在一起,施加振蕩磁場后,這些垂瓣便會收縮再恢復,就像游泳的水母一樣。

  除了游泳,新研發的水母樣機器人也能選擇性地運輸不同大小的球珠(模擬捕食)、鉆入球珠中逃避捕食者或目標對象、混合不同的流體以及在其尾跡中生成一條化學路徑。

  未來此類機器人可廣泛運用于救援、海上運輸、水質監測、水下勘探等,而在通過現代工程技術制備微生物菌體的過程中,以及醫療健康領域的靶向藥物遞送或微創手術中,尺寸更小的游泳機器人將發揮巨大價值。同時,研究人員認為這種機器人對生物領域也有一定幫助——其可用作模型系統,幫助理解環境中的變化如何影響水母碟狀幼體的生存。

編輯:袁芳
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