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微型電子機(jī)器人通過射出雙噴射氣泡實(shí)現(xiàn)移動
5月6日消息，科學(xué)家研發(fā)出一種新型微型電子機(jī)器人，并號稱是世界上最小的微型電子機(jī)器人。該機(jī)器人的移動方式是通過射出雙噴射氣泡來實(shí)現(xiàn)的。裝置采用了近10年前首次設(shè)想的推進(jìn)系統(tǒng)，由德國開姆尼茨工業(yè)大學(xué)的Oliver G.Schmidt教授領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)開發(fā)。
雖然我們以前聽說過各種微小的微型機(jī)器人，但是，這款自稱是世界上最小的微電子機(jī)器人有些與眾不同，因?yàn)樗峭ㄟ^射出雙氣泡噴射而移動。
這款扁平的微型機(jī)器人長0.8毫米、寬0.8毫米、高0.14毫米，由一個外部發(fā)射器無線操控。接收到發(fā)射器發(fā)出的電信號后，機(jī)器人中央的感應(yīng)線圈會加熱兩根卷狀聚合物管子中的一根，這兩根管子沿機(jī)器人頂部的兩邊縱向運(yùn)行。這兩根管子不斷地吸入過氧化氫/水溶液，機(jī)器人被浸入其中。每個管子內(nèi)的少量鉑金會引起催化反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣氣泡，從管子的后端排出。這種設(shè)置的作用是產(chǎn)生推力。但是，通過僅加熱其中一根管子，可以暫時增加該管子內(nèi)的催化反應(yīng)程度（從而增加產(chǎn)生的氣泡量）。結(jié)果，可以通過遙控操縱機(jī)器人穿過水溶液。
施密特解釋說：“我們最初以這樣一種方式來構(gòu)造微型機(jī)器人，如果根本不施加熱量，它就會繞圈游動。如果施加一些熱量，則轉(zhuǎn)向得到補(bǔ)償，并且微型機(jī)器人沿直線游泳。如果施加更多的熱量，則微型機(jī)器人朝另一個方向旋轉(zhuǎn)?！?/span>
科學(xué)家還為該設(shè)備創(chuàng)造了一種操縱臂，其形式為由熱響應(yīng)性聚合物組成的致動器。隨著熱量的增加或減少，該附屬物會打開或關(guān)閉，從而可以抓住細(xì)小的物體。該機(jī)器人還可以配備一個微型LED光源。
但是，在將微型機(jī)器人用于人體中的目標(biāo)藥物之類的應(yīng)用之前，需要將其改造為以比生物過氧化氫更具生物相容性的“燃料”運(yùn)行。這種能力的發(fā)展代表了研究的下一階段。
但通過對其中一根管子進(jìn)行不同程度的加熱，可以暫時增加該管子內(nèi)催化反應(yīng)的程度（從而增加氣泡的產(chǎn)生量）。因此，機(jī)器人可以通過遠(yuǎn)程控制引導(dǎo)機(jī)器人在水溶液中進(jìn)行操作?！拔覀冏畛鯓?gòu)造這個微型機(jī)器人的方式是這樣的，如果完全不施加任何熱量，它就會在圈子里游動，”Schmidt解釋道?！叭绻┘恿艘恍崃浚D(zhuǎn)彎會得到補(bǔ)償，微型機(jī)器人會在一條直線上游動。如果施加了更多的熱量，微型機(jī)器人就會向另一個方向轉(zhuǎn)動。”
科學(xué)家們還為該設(shè)備創(chuàng)造了一種機(jī)械臂，其形式是由熱敏聚合物組成的致動器。隨著熱量的增加或減少，這個附屬裝置會打開或關(guān)閉，使其能夠抓住微小的物體。此外，該機(jī)器人還可以配備一個微型LED光源。
不過，在微型機(jī)器人可以應(yīng)用于人體內(nèi)靶向投遞藥物等應(yīng)用之前，它還需要改造成在比過氧化氫更具有生物相容性的“燃料”上運(yùn)行。這種能力的開發(fā)代表了下一階段的研究。
