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蘇黎世聯邦理工學院（ETH）的研究人員開發出了一種技術，通過複雜的方式將多種材料構造在一起，製造出微米級的機器。這種微米機器人有朝一日將徹底改變醫學領域。
如此微小的機器人，甚至可以通過我們的血管，將藥物送到身體的特定部位，這也是研究人員多年來一直追求的目標。現在，蘇黎世聯邦理工學院的科學家們首次成功地用金屬和塑料製造出了這樣的 "微型機械"，其中，這兩種材料就像鏈條上的環節一樣緊密地聯結在一起。這得益於他們設計的一種新的製造技術。
"金屬和聚合物具有不同的特性，這兩種材料在製造微機械時具有一定的優勢。我們的目標是通過將兩者結合起來，充分利用所有這些有益特性。"Carlos Alcntara解釋說，他曾是機器人和智能系統研究所Salvador Pané小組的博士生，也是該論文的兩位主要作者之一。通常情況下，微型機械是利用磁場從身體外部供電，這意味著它們必須安裝磁性金屬部件。相比之下，聚合物的優勢在於，它們可以用來構建柔軟、有彈性的部件，以及可以溶解在體內的部件。如果在這種可溶性聚合物中嵌入藥物，就可以有選擇地將物質供應到身體的某些特定部位。
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支撐這種新製造方法的是ETH教授Salvador Pané的專業知識。多年來，他一直在研究一種高精度的三維列印技術，可以在微米級生產複雜的物體，這種技術被稱為三維光刻技術。ETH的科學家們應用這種方法為他們的微機械製作了一種模具或模板。這些模板有狹窄的溝槽作為 "底片"，可以用所選材料填充。
科學家們利用電化學沉積法，將一些凹槽填入金屬，另一些則填入聚合物，最終用溶劑將模板溶解掉。"我們的跨學科小組由電氣工程師、機械工程師、化學家和材料科學家組成，他們都緊密合作。這是開發這種方法的關鍵。"Pané小組的博士生Fabian Landers說。他是該論文的另一位主要作者，該論文已發表在《Nature Communications》雜誌上。
作為通過互鎖材料製造微型機械的原理驗證，ETH的科學家們創造了各種帶有塑料底盤和磁性金屬輪子的微型車輛，通過旋轉磁場提供動力。其中一些車輛可以在玻璃表面上行進，而其他車輛（取決於所使用的聚合物）可以漂浮在液體中或液體表面上。
科學家們現在正計劃改進他們的雙組份微型機械，並對其他材料進行實驗。此外，他們還將嘗試創造更複雜的形狀和機器，包括一些可以自行摺疊和展開的機器。除了作為分配活性物質的 "渡輪"，微機械的未來應用還包括治療動脈瘤或進行其他外科手術。另一個研究目標是製造能自行展開的支架（如血管支架），並能利用磁場定位在人體的特定位置。
論文標題為《Mechanically interlocked 3D multi-material micromachines》。