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微型机器人可以进入体内并追踪生命体征

2021-08-18 来源:内蒙古工程机械网

微型机器人可以进入体内并追踪生命体征

宾夕法尼亚大学的工程师马克·米斯金(Marc Miskin)每次谈到他对微型机器人的研究时,都会有人问一个问题:与“神奇航行”中的潜艇相比,它有什么作用?

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那是一部幻想的1966年的科幻电影,其中一艘小船在受伤的科学家的大脑内进行紧急旅程。令人难以置信的答案是:Miskin与康奈尔大学前同事开发的现实生活中的机器人大小差不多。

它们大约是标准计算机屏幕上像素大小的四分之一,它们是硅的小正方形,其腿由铂和钛制成,能够在体内游动并追踪生命体征中国机械网okmao.com。

Miskin希望至少有一天。目前,他们在宾夕法尼亚州米斯金(Miskin)实验室的显微镜载玻片上四处游荡,他于一月份开始担任电气和系统工程助理教授。

这些自动程序配备了微型太阳能电池,使Miskin可以用激光为它们供电。

Miskin最近在美国物理学会的一次会议上在波士顿介绍了他的研究。他在康奈尔大学(Cornell)与博士伊泰·科恩(Itai Cohen),保罗·麦克尤恩(Paul McEuen)和亚历杭德罗·柯尔泰斯(Alejandro Cortese)一起设计了博士后研究员。

Miskin在新闻发布会上说,可以使用半导体行业采用的技术,用一个4英寸的硅晶片制造一百万个机器人。它们的制造是如此便宜(每个硬币只占一分钱的一小部分),以至于他认为它们就像化学药品或药物。

他说:“这是一种完全不同的机器人。” “你可以把它们扔掉。”

听过团队成员演讲的其他科学家对此印象深刻。

约翰·霍普金斯大学化学与生物分子工程学教授戴维·格拉西亚斯说,要制造出如此大规模的三维设备是一项挑战。

他将Penn-Cornell团队使用的制造技术比作一种非常小的折纸版本(日本的纸折艺术)。但是他警告说,需要进行更多工作来改善对单个机器人的控制并跟踪它们的位置。

格拉西亚斯说:“要在体内使用它们还需要很长时间。”

机器人能够移动,因为电对每条腿上的两种金属都有不同的影响。铂金膨胀,而钛合金保持刚性,导致腿弯曲。Miskin说,前后腿交替收缩或放松以产生机器人的步态。

他说,这项研究使他想起了他的童年时代,那时他将通过显微镜观察水滴,并对微生物的范围感到惊奇。

他说:“有一个我们知道的外星人,奇异的宇宙存在于我们血液中的水滴中。” “我们现在可以进入那个世界。”

Miskin说,未来的研究将涉及开发无线传感器,以便机器人可以传输有关患者生命体征的信息,例如脊髓中神经元活动的水平。

机器人足够小,可以用注射器注射。他还计划研究最好的方法来检索它们,也许是用磁铁。

该机器人还可以用于非生物应用。Miskin说,一位同事正在研究可用于改善可充电电池性能的方法。

他说:“它们可能生活在您的锂离子电池中,寻找电气短路并把它们吃光,从而使您的电池寿命更长。”

至于“神奇之旅”中的潜艇,米斯金无法直接提及其规模。但是在电影的宣传材料中,它与红血球一起显示,从而使Miskin可以估计虚构血管的长度约为60微米。Miskin的现实生活中的机器人直径为70微米。

为了比较,人的头发通常为30至100微米厚。标准的计算机屏幕像素跨度为250到280微米。

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