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受到珊瑚虫息肉的启发,这款塑料迷你机器人在磁力和光线的作用下移动

受到珊瑚虫息肉的启发,这款塑料迷你机器人在磁力和光线的作用下移动
图片来源:埃因霍温科技大学

埃因霍温科技大学的研究人员开发了一种微型塑料机器人,该机器人由响应性聚合物制成,可在光和磁的影响下移动。将来,这种“无线水生息肉”应该能够从周围的液体中吸引并捕获污染物颗粒,或者拾取并运输细胞以便在诊断设备中进行分析。研究人员在PNAS杂志上发表了他们的研究结果。

迷你机器人的灵感来自珊瑚虫。一种带有触手的小软生物,它构成了海洋中的珊瑚。博士研究生Marina Pilz Da Cunha:“这些珊瑚虫的运动给我带来了启发,尤其是它们通过自制的水流与环境互动的能力。” 活息肉的茎产生特定的运动,产生吸引食物颗粒的电流。随后,触手抓住漂浮的食物颗粒。

发达的无线人工息肉长1 x 1厘米,茎对磁性起反应,触手可轻触。Pilz Da Cunha解释说:“将两种不同的刺激结合在一起是罕见的,因为它需要精细的材料准备和组装,但是对于创建不受束缚的机器人很有趣,因为它允许复杂的形状改变和执行任务。” 触角通过向其照射光来移动。不同的波长导致不同的结果。例如,触角在紫外线的作用下“抓”,而蓝光则“释放”。

从土地到水

现在提供的设备可以在水下抓取和释放物体,这是研究人员在今年早些时候提出的光导包裹递送微型机器人的新功能。这个陆基机器人无法在水下工作,因为构成该机器人的聚合物通过光热效应起作用。光产生的热量为机器人提供了燃料,而不是光本身。皮尔兹·达库纳(Pilz Da Cunha)指出:“热量会在水中消散,因此无法在水下操纵机器人。” 因此,她开发了一种光机械聚合物材料,该材料仅在光的作用下移动。不加热。

那不是唯一的优势。除了在水下操作,这种新材料在被光激活后还能保持其变形。当光热材料在去除刺激后立即恢复其原始形状时,光机械材料中的分子实际上呈现出新的状态。这允许将不同的稳定形状保持更长的时间。Pilz Da Cunha说:“这有助于控制抓臂;一旦捕获到东西,机器人就可以一直握住它,直到再次用光将其放开为止。”

本文为作者 何斌 独立观点,并不代表 我是CIO 立场。

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