人類能否造個垃圾都用激光消滅的膠囊機器人?
要想達成這個目標我們先要解決以下幾個問題。
1、機器人的大小
我們知道機器人如果想在人體內自由穿行到患處,首先大小必須解決,因為人的微動脈最細處僅能通過一個紅細胞,而紅細胞平均僅有7微米大。如果機器人大了本身就是栓子會引起栓塞的。而且機器人還需要穿過血管壁,抵達患處。
2、機器人的動力
一個最大7微米的機器人,它的能源電池肯定更小,現今最小的鋰電池是由美國綜合納米技術中心CINT發明的。該電池由3mm長是鋰鈷氧化物的陰極和10微米的氧化錫納米線陽極組成,粗細超過100納米,實用性和儲電量並不樂觀,好在能充電(在你血管里去哪充啊)。而且還是大。
現在最具有使用價值的燃料電池是由伊利諾大學發明的,可以0.7v的電壓0.1毫安的電流連續工作30小時,可惜有3mmX3mmX1mm大。
三、機器人如何識別有害因子
這個必須解決,因為我們平時看到的組織病理圖、致病微生物,全是染色而且有光源的(電鏡太大根本帶不進去)。所以機器人不能僅憑圖像就辨別緻病微生物,腫瘤細胞等有害因子。人體各組織的細胞形態還有一定差異。就連我們的免疫系統對致病微生物都是有特異性選擇的,不能區分那機器人進去不工作,進去亂殺無辜怎麼辦?所以還是得本著仿生角度思考,從治病微生物的免疫原性入手,這就要求機器人要不種類多;要不存儲量更大,辯識能力更強!
15年密歇根大學研發的M^3是可查詢最小的整機電腦,有1立方毫米大,而且配備的電源能通過高頻閃光無線充電,雖然並不適用於體內環境,大小也差強人意但起碼讓我們看到了希望。
材料的選擇和生物相容性
我們現在已知生物相容性最好且能在體內保持穩定性狀的金屬是鈦,有機材料是硅膠,無機材料是陶瓷。其它異種金屬和有機物大部分都被機體視為抗原,引起機體的免疫反應(本身就致病)。
純鈦和陶瓷共性是難加工,要想把它加工到如此精細,以現在的技術水平太困難了。而且機器人需要有一定的變形能力跟白細胞一樣能通過血管壁游出抵達患處。
五、機器人的殺傷效率和數量
可以肯定的說以現今的技術水平如此小的機器人先不說能否製造,就算製造出來效率也很低下。因為我們都學過生物,機器都沒有生物自身的能效高,我們的機體免疫系統的效率是很高的。
結語:其實如此花大力氣研究微型機器人,還不如下重金研究人自身免疫。微型機器人更加可能用于軍事方面,我們的免疫系統更加可靠、效率更高。


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