微型機器人(micro-robots)的出現爲醫療帶來了許多新的可能,然而面對人體中許多截然不同的環境,任何探索物必須及時適應周遭環境才能順利移動,爲此瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)和蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)團隊從細菌中汲取靈感,設計出一種高度靈活且具有生物兼容性的微型機器人,讓未來使用微型機器人直接送藥到患病組織的可能性又再往前邁進。
團隊所開發的微型機器人是由一層一層的生物兼容性水凝膠(biocompatible hydrogel)相互折迭組成,其中嵌入許多微小的磁性奈米顆粒,可以透過電磁場的變化從身體外部驅動,但光是這樣還不夠,爲了使其具有一定的自主移動性,研究團隊設法預先「編程」了微型機器人。首席研究員 Selman Sakar 解釋,團隊所設計的機器人具有特殊的成分和結構,因此可以適應正在通過的液體特性,「如果它們遇到黏度或***濃度的變化,它們便會改變自己的形狀來保持速度和機動性,同時也會不失去對運動方向的控制。」
在不使用笨重的傳感器或致動器的前提下,要最大化微型機器人的性能預先「編程」就是必須的。以目前的情況來說,團隊發現低黏度液體中管狀身體和扁平船槳狀尾巴是最好設計,而螺旋狀則適合穿過更爲粘稠的液體,因此設計爲在高蔗糖濃度下便會觸發,讓機器人能在兩個形狀之間自行進行轉變。透過用狹窄玻璃管設計模擬血管,研究人員正在測試微型機器人在不同速度、不同黏度液體中流動的情況,這將有助於團隊找出哪些形狀在哪些情況更適合。研究已經刊登在《Science Advances》期刊上。相關內容參考:樂愛公益平臺 http://pctchp.org.tw/
瑞士團隊造出高靈活微型機器人 隨水流的機器人
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