以珊瑚蟲為靈感，科學家創造出利用磁鐵和光來清理垃圾的機器人
2020-07-15 cnBeta據外媒New Atlas報導，荷蘭埃因霍芬理工大學的研究人員從一種微小的海洋生物中獲得靈感，製造出一種由磁鐵和光碟機動釐米級機器人。由於能夠在水下抓取和釋放物體，該團隊想像了其新機器的一系列應用，包括用觸手收集汙染物，甚至捕捉細胞作為生物醫學的工具。
這款無線水生機器人的靈感來自於珊瑚蟲，這是一種小而柔軟的生物體，它們以巨大的數量聯合在一起，最終形成珊瑚礁。這些小動物的特點是，中心的莖部會做特定的運動，產生小電流，進而吸引食物顆粒，讓它們的觸手抓住。在這一點上，研究人員看到了一些有趣的可能性。
「我的靈感來自於這些珊瑚蟲的運動，特別是它們通過自製電流與環境互動的能力，」研究作者Marina Pilz Da Cunha解釋說。Pilz Da Cunha和她的團隊通過從一個在下方旋轉磁鐵影響下移動的莖開始，使其能夠在周圍的水中產生電流來重現這一點。這具有吸引水中汙染物顆粒的效果，這時由光激活的觸手接管。
這些觸手由光機械聚合物材料製成，能對不同波長的光做出反應。當受到紫外線照射時，觸手會做出 「抓取 」的反應，而藍光則會使它們 「釋放」。總的來說，這就形成了一個長一釐米的軟性機器人，可以通過磁鐵和光來抓取水下的小物體。
「將兩種不同的刺激結合起來是很罕見的，因為它需要精緻的材料準備和組裝，但它對於創建無束縛的機器人來說是有趣的，因為它允許進行複雜的形狀變化和任務，」Pilz Da Cunha解釋說。
在一次實驗中，該團隊通過讓機器人從水樣中捕捉油滴，展示了其受珊瑚蟲啟發的機器人的能力。作為額外的一層功能，還可以使機器人保持一種新的形狀，例如 "抓取 "狀態，直到它暴露在正確的光線下。「這有助於控制抓取臂；一旦有東西被抓取，機器人就可以一直保持著它，直到再次被光刺激才會釋放它。」Pilz Da Cunha說。
對於下一步，該團隊正在努力生產一支由其小型機器人組成的隊伍，這些機器人有可能一起工作來運輸粒子，其中一個機器人將它們傳遞給下一個機器人。再往後，該團隊設想將它們用於捕捉和運輸特定細胞，作為先進診斷設備的一部分。
相關研究成果已發表在《美國國家科學院院刊》雜誌上。
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