能够适应周围环境的智能微型机器人

能够适应周围环境的智能微型机器人

有朝一日,由于EPFL和苏黎世ETH正在进行研究,我们可能能够吞下将药物直接输送到病变组织的微型机器人。

由EPFL的Selman Sakar和苏黎世ETH的Bradley Nelson领导的科学家小组从细菌中汲取灵感,设计出具有高度灵活性的智能生物相容性微型机器人。因为这些装置能够在液体中游泳,并且在需要的时候改变它们的形状,所以它们可以通过狭窄的血管和复杂的系统,而不会影响速度或机动性。它们是由含有磁性纳米颗粒的水凝胶纳米复合材料制成的,可以通过电磁场控制它们。

在《科学进展》中的一篇文章中,科学家们描述了他们为机器人的形状“编程”所开发的方法,以便它能够很容易地通过致密、粘性或快速移动的流体。

体现智力

当我们想到机器人时,我们通常会想到配备有复杂电子系统、传感器、电池和执行器的大型机器。但在微观尺度上,机器人是完全不同的。

制造微型机器人提出了一系列的挑战,科学家们用折纸折叠的方法解决了这些问题。他们新颖的运动策略采用了嵌入式智能,这是一种替代传统计算范式的嵌入式电子系统。“我们的机器人有一个特殊的组成和结构,使他们能够适应他们正在移动的流体的特性。例如,如果他们遇到粘度或渗透浓度的变化,他们会改变形状以保持速度和机动性,而不会失去对运动方向的控制,”Sakar说。

这些变形可以预先“编程”,以便在不使用笨重的传感器或执行器的情况下最大限度地提高性能。机器人既可以使用电磁场进行控制,也可以利用流体流动自行导航通过空腔。不管怎样,它们都会自动变形成最有效的形状。

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