香港團(tuán)隊(duì)研發(fā)可攜帶藥物準(zhǔn)確送入人體微型機(jī)器人

時間:2018-09-27

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:一個帶有“毛毛蟲”腿的微型機(jī)器人可用于攜帶藥物進(jìn)入人體內(nèi)。該技術(shù)背后的研究人員表示,它具有相當(dāng)于一個人能夠舉起26座小巴士的力量。

一個帶有“毛毛蟲”腿的微型機(jī)器人可用于攜帶藥物進(jìn)入人體內(nèi)。

該技術(shù)背后的研究人員表示,它具有相當(dāng)于一個人能夠舉起26座小巴士的力量。

它可以適應(yīng)不利的環(huán)境,并有效地沿著身體內(nèi)的表面移動,或者完全浸沒在體液中,例如血液或粘液。

但是,“milli-robot”脫穎而出的原因在于其數(shù)百個不到一毫米長的尖頭,看起來像微小的毛發(fā)。

研究負(fù)責(zé)人milli-robot說,機(jī)器人的尖頭“大大減少了”它們的接觸面積,從而減少了與表面的摩擦。

實(shí)驗(yàn)室測試表明,在干濕環(huán)境下,多腿機(jī)器人的摩擦力比無肢機(jī)器人低40倍。

實(shí)驗(yàn)室測試表明它能夠承載比自身重100倍的載荷,這種強(qiáng)度可與螞蟻相媲美,螞蟻是自然界中負(fù)重最強(qiáng)的生物之一。

以前對毛毛蟲機(jī)器人的研究已經(jīng)提出,患者會吞下設(shè)備或通過皮膚創(chuàng)口進(jìn)行接收。

Futurism今年早些時候報(bào)道說,科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出這種技術(shù)來精確定位身體部位,這些部位在沒有手術(shù)的情況下很難進(jìn)入。

香港城市大學(xué)(CityU)的研究小組研究了數(shù)百種地面動物的腿部結(jié)構(gòu),包括兩條腿,四條腿,八條腿或更多腿的動物,特別是腿的長度與腿之間的間隙之比。

機(jī)器人的身體厚度約為0.15毫米,每條錐形腿長0.65毫米,腿之間的間隙約為0.6毫米,腿長與間隙比約為1:1。

Shen博士說:“大多數(shù)動物的腿長與腿間隙比為2:1至1:1。所以我們決定以1:1的比例創(chuàng)建我們的機(jī)器人。

除了多腿設(shè)計(jì),Shen博士說材料也很重要。

該機(jī)器人由一種稱為聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅材料制成,該材料嵌有磁性顆粒,使其能夠通過施加電磁力進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

構(gòu)思研究思路的WangZuankai教授說:“材料和多腿設(shè)計(jì)都大大提高了機(jī)器人的疏水性。

“此外,橡膠制品很柔軟,可以輕松切割,形成各種形狀和尺寸的機(jī)器人,用于不同的應(yīng)用。”

由實(shí)驗(yàn)中使用的磁力操縱器控制,機(jī)器人可以同時移動襟翼推進(jìn)模式和倒立擺模式,這意味著它可以使用其前腳向前翻動,以及通過站立在左右腳上來擺動身體交替前進(jìn)。

WangZuankai教授說:“人體內(nèi)不同組織的粗糙表面和不斷變化的質(zhì)地使運(yùn)輸變得具有挑戰(zhàn)性?!?/p>

“我們的多腿機(jī)器人在各種地形中表現(xiàn)出令人印象深刻的性能,因此可以廣泛應(yīng)用于體內(nèi)藥物輸送?!?/p>

研究小組進(jìn)一步證明,當(dāng)面對比其腿長高十倍的障礙物時,機(jī)器人可以通過其可變形的、柔軟的腿,抬起身體一端,形成一個高達(dá)90度的角度,并輕松越過障礙物。

它可以通過增加施加的電磁頻率來提高其速度。

研究人員表示,該機(jī)器人還具有“卓越”的裝載能力。

Shen博士說:“極強(qiáng)的攜帶能力,高效的運(yùn)動和良好的越障能力,使這款毫機(jī)器人非常適合在惡劣環(huán)境中使用,例如通過消化系統(tǒng)將藥物輸送到指定地點(diǎn),或進(jìn)行醫(yī)療檢查?!?/p>

在進(jìn)行動物和人類進(jìn)一步測試之前,研究團(tuán)隊(duì)正在從三個方面進(jìn)一步開發(fā)和完善他們的研究,即尋找可生物降解的材料,研究新的形狀,并增加額外的功能。

Shen博士補(bǔ)充說:“我們希望在未來兩到三年內(nèi)制造出一種可生物降解的機(jī)器人,這樣它就可以在藥物傳遞任務(wù)后自然分解?!?/p>

 

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