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2019-02-01可形變的微型機器人 未來或許可用於醫療 446 期

Author 作者 編輯部
【本刊訊】瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)及蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的共同研究團隊,近日於《科學發展》(Science Advances)發布研究,表示未來或許能將微型機器人透過藥物輸送致患病的身體組織之中。研究團隊開發出一款能夠任意變形的機器人,其能夠輕鬆的穿過高密度、黏稠甚至是快速流動的流體。
 
研究團隊藉由細菌的特性找尋靈感,設計出具有生物相容性,並且高度靈活的微型智能機器人。該機器人是利用含有磁性奈米顆粒的水凝膠製作而成,並且能透過電磁場控制裝置。這些裝置能夠在必要之時游過各種型態的流體,並且改變自身形狀,所以微型機器人可以通過人體內部狹窄的血管及各種複雜的系統,而不會影響自身運動的速度與機動性。
 
這款微型機器人是利用嵌入式電子系統取代過往的運算方式。研究人員表示,新型態的微型機器人具有特殊的組成與結構,使其能穩定地於各種類型的流體之中運動。舉例而言,如果當機器人遇到黏度或滲透濃度的變化時,機器人能夠改變自身的形狀以保持其運行速度及操控性,確保不會因外界變化而失去控制。
 
而機器人本身的變形是可以預先設定的,以便在不使用笨重的感測器及致動器的情況下依舊能保持機器人性能的最佳化。機器人也可以透過電磁場進行控制,另外也能在通過流體時,利用自身的導航系統進行運動。而無論是利用上述的哪種方式,機器人都可以在面對各種不同的情境之下自動變形。
 
研究團隊表示,這些微型機器人的製造成本並不高,未來技術成熟後或許能大量生產使用。目前研究團隊的目標著重於提高機器人在複雜的液體之中運動的效能,如人體內許多複雜的液體等。
 
新聞來源
H.-W. Huang et al., Adaptive locomotion of artificial microswimmers, Science Advances, 2019.