无线毫米级折纸机器人有望执行各种任务 具有生物医学应用潜能

时间:2022-06-15 17:07:51       来源:科技日报

英国《自然·通讯》杂志14日发表的一篇论文展示了一个毫米级的折纸机器人,其可利用磁铁和折纸折叠的方式进行多方向旋转移动。该机器人水陆两用,能够在多种环境中移动并执行任务,包括受控的液体药物递送和定向固体货物运输。

无线毫米级折纸机器人有望执行各种任务,还具有生物医学应用潜能。但现有的折纸机器人需要复杂系统来实现其多功能性,而且这些机器人的运动模式有限,无法同时实现在陆地和水中的移动。

美国斯坦福大学科学家赵芮可及同事此次开发了一种可转动的无线水陆两用毫米机器人。这个机器人截面直径7.8毫米,由“Kresling”折纸(三角构成的空心圆柱体)样式和附着的磁铁盘构成。机器人利用“Kresling”折纸的折叠/展开能力进行滚动、翻转和旋转。

此外,毫米机器人的折叠/展开性质还使其能够进行泵送,从而能递送液体药物。研究人员强调,旋转动作提供了一种吸附机制,因而还能帮助运送货物。

在演示中,该机器人就像是一个构思巧妙、结构优雅的装置,能够快速穿过器官光滑或不平坦的表面并在体液中游动,在运输液体药物的同时,以无线方式推进自身行进。

团队表示,这种特殊的两栖机器人的开创性在于它超越了大多数折纸机器人的设计——其仅利用折纸的可折叠性,就可控制机器人的变形和移动。

研究人员下一步会继续将各种新颖的智能材料和结构组合成独特的设计,以形成新的生物医学设备,他们还计划继续缩小机器人规模,从而进一步展开微尺度研究。他们认为,毫米机器人最终可能作为一种微创装置,切实服务于医疗诊断和治疗。

【总编辑圈点】

折纸机器人,一种可以变形的机器人,能行走,能转弯,能在合适的时候从扁平状态成为站立状态。此次斯坦福大学开发了一种可以旋转的机器人,由折纸的折叠/展开能力进行滚动、翻转和旋转。同样的折叠展开,还能完成药物泵送的操作。这种折叠机器人结构精巧、步态灵活、陆水两栖,可以迅速地去往不同地方,还能搭载不同物体,也是理想的治疗载体。未来,如果能进一步缩小机器人的体积,它也能够很好地用于微尺度生物医学研究,进入人体,发挥大作用。

关键词: 机器人