世界上最小的微型電子機器人，通過射出雙噴射氣泡實現(xiàn)移動

5月6日消息，科學家研發(fā)出一種新型微型電子機器人，并號稱是世界上最小的微型電子機器人。該機器人的移動方式是通過射出雙噴射氣泡來實現(xiàn)的。裝置采用了近10年前首次設(shè)想的推進系統(tǒng)，由德國開姆尼茨工業(yè)大學的Oliver G.Schmidt教授領(lǐng)導的國際團隊開發(fā)。

雖然我們以前聽說過各種微小的微型機器人，但是，這款自稱是世界上最小的微電子機器人有些與眾不同，因為它是通過射出雙氣泡噴射而移動。

這款扁平的微型機器人長0.8毫米、寬0.8毫米、高0.14毫米，由一個外部發(fā)射器無線操控。接收到發(fā)射器發(fā)出的電信號后，機器人中央的感應線圈會加熱兩根卷狀聚合物管子中的一根，這兩根管子沿機器人頂部的兩邊縱向運行。這兩根管子不斷地吸入過氧化氫/水溶液，機器人被浸入其中。每個管子內(nèi)的少量鉑金會引起催化反應，產(chǎn)生氧氣氣泡，從管子的后端排出。這種設(shè)置的作用是產(chǎn)生推力。但是，通過僅加熱其中一根管子，可以暫時增加該管子內(nèi)的催化反應程度（從而增加產(chǎn)生的氣泡量）。結(jié)果，可以通過遙控操縱機器人穿過水溶液。

施密特解釋說：“我們最初以這樣一種方式來構(gòu)造微型機器人，如果根本不施加熱量，它就會繞圈游動。如果施加一些熱量，則轉(zhuǎn)向得到補償，并且微型機器人沿直線游泳。如果施加更多的熱量，則微型機器人朝另一個方向旋轉(zhuǎn)?！?/p>

科學家還為該設(shè)備創(chuàng)造了一種操縱臂，其形式為由熱響應性聚合物組成的致動器。隨著熱量的增加或減少，該附屬物會打開或關(guān)閉，從而可以抓住細小的物體。該機器人還可以配備一個微型LED光源。

但是，在將微型機器人用于人體中的目標藥物之類的應用之前，需要將其改造為以比生物過氧化氫更具生物相容性的“燃料”運行。這種能力的發(fā)展代表了研究的下一階段。

但通過對其中一根管子進行不同程度的加熱，可以暫時增加該管子內(nèi)催化反應的程度（從而增加氣泡的產(chǎn)生量）。因此，機器人可以通過遠程控制引導機器人在水溶液中進行操作?！拔覀冏畛鯓?gòu)造這個微型機器人的方式是這樣的，如果完全不施加任何熱量，它就會在圈子里游動，”Schmidt解釋道?！叭绻┘恿艘恍崃?，轉(zhuǎn)彎會得到補償，微型機器人會在一條直線上游動。如果施加了更多的熱量，微型機器人就會向另一個方向轉(zhuǎn)動?！?/p>

科學家們還為該設(shè)備創(chuàng)造了一種機械臂，其形式是由熱敏聚合物組成的致動器。隨著熱量的增加或減少，這個附屬裝置會打開或關(guān)閉，使其能夠抓住微小的物體。此外，該機器人還可以配備一個微型LED光源。

不過，在微型機器人可以應用于人體內(nèi)靶向投遞藥物等應用之前，它還需要改造成在比過氧化氫更具有生物相容性的“燃料”上運行。這種能力的開發(fā)代表了下一階段的研究。

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