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科幻电影成现实!开发人员研制柔性纳米机器人,可在体内运送药物

2019-02-06 23:43:28 网易科技 小小 编辑:琳达 浏览数:21智学网

据VentureBeat报道,瑞士联邦理工学院(EPFL)苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员受细菌启发,研发出一种可以在体液中游动的柔性机器人,将来它或可把救命药物送到你体内难以到达的地方。这种机器人具...

据VentureBeat报道,瑞士联邦理工学院(EPFL)苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员受细菌启发,研发出一种可以在体液中游动的柔性机器人,将来它或可把救命药物送到你体内难以到达的地方。

这种机器人具有生物相容性,能够根据需要改变形状,并且可以在不影响速度的情况下通过狭窄的血管。有趣的是,论文的第一作者塞尔曼·萨卡尔(Selman Sakar)表示,他和同事们采用了折纸(origami)技术的一种变体——kirigami,来设计和折叠外部结构。

萨卡尔在声明中说:“我们的机器人有特殊的组成和结构,能够适应流体的特性,并在其中游动。举例来说,如果它们遇到粘度或渗透压浓度发生变化,它们就会改变形状以保持速度和机动性,同时又不会失去对运动方向的控制。”

萨卡尔机器人的秘密就是所谓的水凝胶纳米复合材料,这是一种纳米材料填充、水化、紧密结合的聚合物网络,它相对有弹性。研究人员没有在微型机器人内部填充微型传感器、电池和驱动器,而是在纳米复合材料中加入磁性纳米颗粒,以响应周围电场的变化。然后,这些机器人可以被“编程”,根据指令或提前变形,或者利用流体流动自行导航通过腔体。

这种机器人还有另一个关键优势,即材料费用低廉。萨卡尔及其论文合著者布拉德利·尼尔森(Bradley Nelson)表示,他们可以以“合理”的成本批量生产机器人。

他们解释称:“随着环境条件的改变,自然界中已经进化出了多种形状各异的微生物。这一基本原理启发了我们的微型机器人设计。对我们来说,关键的挑战是开发出描述我们感兴趣的变化类型的物理学,然后将其与新的制造技术结合起来。”

将来,萨卡尔团队计划提高机器人在复杂流体中导航的性能。在实现这个目标后,医生可能很快就会给患者开出可食用的纳米机器人药剂。

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