無線毫米級折紙機器人問世具有生物醫學應用潛能

2022-06-15 09:55:01來源：科技日報

英國《自然·通訊》雜志14日發表的一篇論文展示了一個毫米級的折紙機器人，其可利用磁鐵和折紙折疊的方式進行多方向旋轉移動。該機器人水陸兩用，能夠在多種環境中移動并執行任務，包括受控的液體藥物遞送和定向固體貨物運輸。

無線毫米級折紙機器人有望執行各種任務，還具有生物醫學應用潛能。但現有的折紙機器人需要復雜系統來實現其多功能性，而且這些機器人的運動模式有限，無法同時實現在陸地和水中的移動。

美國斯坦福大學科學家趙芮可及同事此次開發了一種可轉動的無線水陸兩用毫米機器人。這個機器人截面直徑7.8毫米，由“Kresling”折紙(三角構成的空心圓柱體)樣式和附著的磁鐵盤構成。機器人利用“Kresling”折紙的折疊/展開能力進行滾動、翻轉和旋轉。

此外，毫米機器人的折疊/展開性質還使其能夠進行泵送，從而能遞送液體藥物。研究人員強調，旋轉動作提供了一種吸附機制，因而還能幫助運送貨物。

在演示中，該機器人就像是一個構思巧妙、結構優雅的裝置，能夠快速穿過器官光滑或不平坦的表面并在體液中游動，在運輸液體藥物的同時，以無線方式推進自身行進。

團隊表示，這種特殊的兩棲機器人的開創性在于它超越了大多數折紙機器人的設計——其僅利用折紙的可折疊性，就可控制機器人的變形和移動。

研究人員下一步會繼續將各種新穎的智能材料和結構組合成獨特的設計，以形成新的生物醫學設備，他們還計劃繼續縮小機器人規模，從而進一步展開微尺度研究。他們認為，毫米機器人最終可能作為一種微創裝置，切實服務于醫療診斷和治療。

總編輯圈點：

折紙機器人，一種可以變形的機器人，能行走，能轉彎，能在合適的時候從扁平狀態成為站立狀態。此次斯坦福大學開發了一種可以旋轉的機器人，由折紙的折疊/展開能力進行滾動、翻轉和旋轉。同樣的折疊展開，還能完成藥物泵送的操作。這種折疊機器人結構精巧、步態靈活、陸水兩棲，可以迅速地去往不同地方，還能搭載不同物體，也是理想的治療載體。未來，如果能進一步縮小機器人的體積，它也能夠很好地用于微尺度生物醫學研究，進入人體，發揮大作用。(張夢然)

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