英國《自然·通訊》雜志14日發(fā)表的一篇論文展示了一個毫米級的折紙機器人，其可利用磁鐵和折紙折疊的方式進行多方向旋轉(zhuǎn)移動。該機器人水陸兩用，能夠在多種環(huán)境中移動并執(zhí)行任務，包括受控的液體藥物遞送和定向固體貨物運輸。
無線毫米級折紙機器人有望執(zhí)行各種任務，還具有生物醫(yī)學應用潛能。但現(xiàn)有的折紙機器人需要復雜系統(tǒng)來實現(xiàn)其多功能性，而且這些機器人的運動模式有限，無法同時實現(xiàn)在陸地和水中的移動。
美國斯坦福大學科學家趙芮可及同事此次開發(fā)了一種可轉(zhuǎn)動的無線水陸兩用毫米機器人。這個機器人截面直徑7.8毫米，由“Kresling”折紙（三角構(gòu)成的空心圓柱體）樣式和附著的磁鐵盤構(gòu)成。機器人利用“Kresling”折紙的折疊/展開能力進行滾動、翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)。
此外，毫米機器人的折疊/展開性質(zhì)還使其能夠進行泵送，從而能遞送液體藥物。研究人員強調(diào)，旋轉(zhuǎn)動作提供了一種吸附機制，因而還能幫助運送貨物。
在演示中，該機器人就像是一個構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)優(yōu)雅的裝置，能夠快速穿過器官光滑或不平坦的表面并在體液中游動，在運輸液體藥物的同時，以無線方式推進自身行進。
團隊表示，這種特殊的兩棲機器人的開創(chuàng)性在于它超越了大多數(shù)折紙機器人的設計——其僅利用折紙的可折疊性，就可控制機器人的變形和移動。
研究人員下一步會繼續(xù)將各種新穎的智能材料和結(jié)構(gòu)組合成獨特的設計，以形成新的生物醫(yī)學設備，他們還計劃繼續(xù)縮小機器人規(guī)模，從而進一步展開微尺度研究。他們認為，毫米機器人最終可能作為一種微創(chuàng)裝置，切實服務于醫(yī)療診斷和治療。
折紙機器人，一種可以變形的機器人，能行走，能轉(zhuǎn)彎，能在合適的時候從扁平狀態(tài)成為站立狀態(tài)。此次斯坦福大學開發(fā)了一種可以旋轉(zhuǎn)的機器人，由折紙的折疊/展開能力進行滾動、翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)。同樣的折疊展開，還能完成藥物泵送的操作。這種折疊機器人結(jié)構(gòu)精巧、步態(tài)靈活、陸水兩棲，可以迅速地去往不同地方，還能搭載不同物體，也是理想的治療載體。未來，如果能進一步縮小機器人的體積，它也能夠很好地用于微尺度生物醫(yī)學研究，進入人體，發(fā)揮大作用。
責任編輯：宋清
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