世界最小微型電子機器人由「噴氣發動機」推進

2020-12-04 環球網

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雖然之前我們聽說過各種各樣的「微型機器人」,但日前科學家研發出一種新型微型電子機器人,並號稱其是世界上最小的微型電子機器人。更重要的是,它的移動方式是通過射出雙噴射氣泡來實現的。該裝置採用了近10年前首次設想的推進系統,由德國開姆尼茨工業大學的Oliver G.Schmidt教授領導的國際團隊開發。

這款扁平的微型機器人長0.8毫米、寬0.8毫米、高0.14毫米,由一個外部發射器無線操控。接收到發射器發出的電信號後,機器人中央的感應線圈會加熱兩根卷狀聚合物管子中的一根,這兩根管子沿機器人頂部的兩邊縱向運行。這兩根管子不斷地吸入過氧化氫/水溶液,機器人被浸入其中。每個管子內的少量鉑金會引起催化反應,產生氧氣氣泡,從管子的後端排出。這種設置的作用是產生推力。

但通過對其中一根管子進行不同程度的加熱,可以暫時增加該管子內催化反應的程度(從而增加氣泡的產生量)。因此,機器人可以通過遠程控制引導機器人在水溶液中進行操作。「我們最初構造這個微型機器人的方式是這樣的,如果完全不施加任何熱量,它就會在圈子裡遊動,」Schmidt解釋道。「如果施加了一些熱量,轉彎會得到補償,微型機器人會在一條直線上遊動。如果施加了更多的熱量,微型機器人就會向另一個方向轉動。」

科學家們還為該設備創造了一種機械臂,其形式是由熱敏聚合物組成的致動器。隨著熱量的增加或減少,這個附屬裝置會打開或關閉,使其能夠抓住微小的物體。此外,該機器人還可以配備一個微型LED光源。

不過,在微型機器人可以應用於人體內靶向投遞藥物等應用之前,它還需要改造成在比過氧化氫更具有生物相容性的「燃料」上運行。這種能力的開發代表了下一階段的研究。

近日有關這項研究的論文發表在《自然·電子學》雜誌上。

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