小时候爱看西游记。有时候孙悟空正面打不过妖怪,就会玩一些卑鄙的手段,比如把自己变小,然后钻进妖怪的肚子里,摔倒在地,弄得妖怪们痛苦地哭着打滚。这一招也是屡试不爽。基本上怪物再嚣张也要马上求饶。但是,每当我看到这个,奇点蛋糕就会默默的觉得肚子有点痛...
哎,等一下,孙猴子的这个“亏损招数”其实听起来就是现在大火的“缩影”。机器人“很像,只不过孙猴子是用来‘攻击’和微缩的。机器人就是为了“治病”。
费曼是纳米技术之父,获得过诺贝尔奖,是现代最伟大的理论物理学家之一。但同时,他可能是历史上唯一一个被按摩院请去画裸体画、偷偷打开装有原子弹机密文件的保险柜、在巴西桑巴乐团当鼓手的科学家。他曾与爱因斯坦、玻尔等大师探讨物理学问题,也曾在拉斯维加斯与职业赌徒研究输赢几率。
“吞咽外科医生”
事实上,早在1959年,纳米技术的“旗手”、诺贝尔奖获得者、爱恶作剧的科学家查德·费曼(Chad Feynman)就率先提出了使用微缩模型。机器人治病的理念。在一次题为“物质的底部有大量的空间”的演讲中,他提出:“人类将采取纳米尺度的微尺度。机器人用于医疗”,他把这比作“一个可吞咽的外科医生”。
此后,有了“纳米”机器人治疗疾病”一直是科学家追求的梦想:“纳米”机器人“可以进去的人体内自由活动,生病不用吃药,纳米。机器人直接“锁定”病毒,将其摧毁;如果你必须吃药,纳米机器人它可以通过阻塞的动脉或肿瘤直接输送到目标器官和部位。药物这样就避免了常规用药需要经过身体整个系统,可能导致用药过量,往往伴随恶心、免疫系统减弱等副作用的缺点。
甚至一些科学家认为纳米机器人还可以用来治疗癌症,粉碎肾结石等等。简而言之,纳米机器人被科学家寄予无限美好的期望。
随着科技的发展,这个美好的愿景不再那么遥远。2014年。马克斯·普朗克研究所(MPI)推出了一种扇贝微型动物,它可以在血液、眼球液和其他体液中游泳和移动。机器人。
2016年,麻省理工加入慕尼黑。工业该大学将传统折纸艺术与现代科技相结合,推出了微型折纸。机器人,这个机器人能跑能游能搬东西,能完全溶于丙酮。
世界上第一台超小型纤毛机
今年8月,大邱庆北科学技术学院机器人工程系的韩国科学家发明了世界上第一个超小型纤毛。机器人它可以靠磁力在人体血液中游动,速度惊人。
(a)微生物草履虫纤毛运动的SEM图像。
(b)人造纤毛微生物机器人设计图
(c)通过3D激光蚀刻和金属溅射制作纤毛微型体。机器人的整个过程
(d)大邱庆北科学技术研究所研究小组开发的纤毛运动模型。机器人SEM图像(3D视图,比例尺=100米)
(e)大邱庆北科学技术研究所研究小组开发的纤毛运动模型。机器人SEM图像(俯视图,比例尺=100米)
对于micro机器人总的来说,“能源供应”是首要问题。毕竟要治病,就得让。机器人快走吧。然而,在血液这种密度高于水的液体中,物体运动的惯性很小,相对阻力很大,因此宏观世界的舰船和潜艇使用的推进系统效率非常低,于是大邱清北科学技术研究所的科学家们将目光投向了微观世界——草履虫或细菌等微生物是如何运动的?
大邱庆北科学技术研究所的科学家决定使用草履虫的运动模式进行微缩。机器人仿生设计基于。
首先,使用三维激光刻蚀来制造微尺度。机器人体——主体呈椭圆形,主体两侧有4根纤毛,共8根纤毛;
其次,八根纤毛采用金属镀膜技术,镀上镍钛双涂层,保证可以磁力驱动;
最后,这个人造纤毛机器人草履虫的运动受外部磁场控制。在磁场的作用下,通过模仿草履虫纤毛的不对称交换运动,产生一个“净推力”,从而“复制”了草履虫的运动方式。
(一)在磁场的作用下,通过往复磁力驱动产生纤毛。机器人线性运动截图
(b)在磁场的作用下,往复磁轴旋转产生的纤毛是微型的。机器人的旋转运动截图。
(c)纤毛微生物机器人沿着字母d.g.i.s.t .的轨迹跑。
总的来说,这种微纤毛机器人长度220微米,高度60微米,每根纤毛75微米,最大速度340微米每秒。在磁力的驱动下,这个微型机器人与传统微缩相比机器人速度快8倍,机动性高。
图为微缩模型机器人运动原理解释
那么如何控制微缩呢?机器人运动的速度和方向?
这种微小的纤毛机器人机芯由一个带有8个线圈的电磁制动器操作。这个半球形电磁系统可以制作微型机器人运动方向改变角度,范围从0°到110°(实际达不到110°)。因为纤毛的运动方向与施加的磁场方向相同,磁场的不对称切换可以使纤毛以不对称的驱动力运动。和微型机器人体内转向轴也可以控制微缩。机器人运动的方向,所以你可以精确地控制微。机器人方向。和微型机器人移动速度可以通过外部电磁场的强度和频率来控制。
作为世界上第一个“纤毛微”机器人它被设计成以靶向方式运输微粒,也就是说,它可以在血液中向特定病变运输。药物粒子。
然而,要实现这个“目标”,就必须制作微型机器人它是“生物相容的”。为了…的目的体内小型的机器人一般来说,机器人完成“送药”任务后,理想的状态应该是在。体内完全溶解,不会产生毒素。对于大邱清北科学技术研究所开发的微纤毛,机器人一般来说,只有纤毛上覆盖着一层镍钛双涂层,所以金属含量很少。
然而,小组负责人洪秀柱说,这种微小的纤毛机器人可能需要在体内以及体外长期生物相容性或毒性试验。机器人它是否适用于体内的生物医学应用。“我们将继续研究这种可能性体内有效运动的缩影机器人它们可以在将来使用。药物来运输和进行非侵入性手术。