毫米级多功能水母机器人问世 能操控水流

科技日报 2019-07-08

机器人

566 字丨阅读本文需 1 分钟

  据英国《自然通讯》杂志2日发表的一项工程学最新研究,德国科学家团队报告了一种以钵水母碟状幼体为灵感的无缆软体,它仅有几毫米大小,却具备运输和钻挖等多种功能。研究表明,该机器人能够操控其周围的水流动,完成一系列任务。

  游泳机器人具有生物医学和环境方面的潜力,而小型的游泳机器人,更是可以到达许多人类及常规器械无法触及的位置。虽然目前已问世的机器人中,也有能够游泳的微型机器人,但是随着机器人尺寸的不断下降,诸如复杂物体操控等高级功能仍是一项不小的挑战,因为这种机器人可以搭载的组件大小是受限的,导致其应用也有限。

  此次,德国马克斯普朗克智能系统研究所科学家迈庭斯蒂及其同事,设计并制造了一种仅有几毫米大小的机器人,他们将一个磁性复合弹性体核(直径3毫米)与8个可弯曲的垂瓣连接在一起,施加振荡磁场后,这些垂瓣便会收缩再恢复,就像游泳的水母一样。

  除了游泳,新研发的水母样机器人也能选择性地运输不同大小的球珠(模拟捕食)、钻入球珠中逃避捕食者或目标对象、混合不同的流体以及在其尾迹中生成一条化学路径。

  未来此类机器人可广泛运用于救援、海上运输、水质监测、水下勘探等,而在通过现代工程技术制备微生物菌体的过程中,以及医疗健康领域的靶向药物递送或微创手术中,尺寸更小的游泳机器人将发挥巨大价值。同时,研究人员认为这种机器人对生物领域也有一定帮助——其可用作模型系统,帮助理解环境中的变化如何影响水母碟状幼体的生存。

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