微型機器人可以幫助醫(yī)生進行手術
滑鐵盧大學的一組工程師開發(fā)了一種微型機器人,最終可以幫助醫(yī)生進行手術。該機器人的靈感來自于壁虎的抓握能力和尺蠖的高效運動能力。
該研究發(fā)表在Cell Reports Physical Science上。
操縱紫外線和磁力
該機器人使用紫外線 (UV) 光和磁力在任何表面上移動,包括攀爬墻壁和穿過天花板。它是同類產品中第一款不需要連接外部電源的軟體機器人,可實現(xiàn)遠程操作和多功能性。由于這些特性,該機器人可用于協(xié)助外科醫(yī)生和搜索難以進入的地方。
趙博新博士是化學工程教授。
“這項工作是整體軟體機器人首次在倒置表面上攀爬,推進了最先進的軟體機器人創(chuàng)新,”他說。“我們對它的潛力持樂觀態(tài)度,在幾個不同的領域有更多的發(fā)展。”
該團隊以激發(fā)其設計靈感的生物命名機器人 GeiwBot。它由一種智能材料制成,可以在分子水平上進行改變,以模仿壁虎如何在腳上附著和分離它們強大的抓手。
創(chuàng)建微型機器人
該機器人的長度僅為 4 厘米,寬度為 3 毫米,厚度為 1 毫米,無需電源即可攀爬垂直墻壁和穿越天花板。該機器人是使用液晶彈性體和合成粘合墊制成的。它采用光敏聚合物條,模仿尺蠖的拱形和伸展運動,而兩端的壁虎式磁墊提供抓握能力。
Zhao 還是滑鐵盧大學納米技術基金會主席。
趙說:“盡管仍有一些限制需要克服,但這一發(fā)展代表了將仿生學和智能材料用于軟機器人的一個重要里程碑。”“大自然是靈感的重要來源,納米技術是應用其經驗教訓的令人興奮的方式。”
通過開發(fā)不受束縛的軟體機器人,研究人員正在為通過在人體內進行遠程操作的潛在手術應用鋪平道路。他們還幫助創(chuàng)造可用于在救援行動期間在危險或難以到達的地方進行感應或搜索的技術。
該團隊現(xiàn)在將著眼于開發(fā)一種僅由光驅動且不需要磁場的攀爬軟體機器人。該機器人還將使用近紅外輻射代替紫外線,從而提高生物相容性。