研究人員提出基於氣泡微型機器人的微結構一體化裝配及驅動方法

2021-02-24 中科院之聲

近日，中國科學院瀋陽自動化研究所微納米課題組在微型機器人研究領域取得新進展，所研究的氣泡微型機器人實現了對多個微結構的一體化裝配及驅動，相關研究結果發表在ACS Applied Materials & Interfaces上。

機器人被廣泛用於汽車製造、飛機噴漆等工業自動化領域，但用於生物醫學的微結構部件裝配尚未實現自動化。隨著製造業的微型化，目前加工的微結構只有幾十微米或幾百微米長，如何對這麼小的結構進行裝配是一個挑戰。微型機器人是可能的解決方案。在之前研究中，科學家們利用雷射或超聲製造微氣泡對微結構進行二維或三維組裝，卻不能將這些鬆散獨立的結構連接起來形成一個整體。

瀋陽自動化所微納米課題組科研人員希望在已開展的氣泡微型機器人對微結構二維及三維操作（包括二維移動、旋轉和三維翻轉、滾動等）基礎上，研製出能夠將多個獨立結構裝配成一體化結構並控制其運動的氣泡微型機器人。

科研人員通過巧妙設計微結構具有卡扣連接結構，氣泡微型機器人可以將多個獨立微結構抬起、翻轉並裝配成不會散開的一體化結構，例如由多個獨立微結構裝配成完整齒輪結構、蛇形結構、小車結構等。氣泡機器人也可作為驅動器驅動這些結構運動，包括蛇形結構彎曲、齒輪旋轉、小車運動等。該方法為微結構的操作及一體化裝配，體外生物組織構建提供了新的解決方案。研究結果被《美國化學學會》選為亮點工作進行了報導。

研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中科院國際合作重點項目和交叉創新團隊等的支持。

基於氣泡微型機器人的微結構一體化裝配及驅動

來源：中國科學院瀋陽自動化研究所

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