科學家開發出可變形的微型機器人，有望徹底改變藥物輸送的困境

科學家們開發了一種微小的彈性機器人，可以根據周圍環境改變形狀。這些機器人以細菌和完全生物相容性為模型，優化其運動，以便到達難以到達的人體區域。他們有望徹底改變有針對性的藥物輸送。

由EPFL和蘇黎世聯邦理工學院的科學家從細菌中汲取靈感，設計出具有高度靈活性的智能、生物相容性的微型機器人。因為這些裝置能夠在需要時游過流體並改變其形狀，所以它們可以通過狹窄的血管和複雜的系統，而不會影響速度或機動性。它們是由含有磁性納米顆粒的水凝膠納米複合材料製成的，可以通過電磁場控制它們。

在《科學進展》上發表的一篇文章中，科學家們描述了他們為機器人的形狀「編程」所開發的方法，這樣它就可以很容易地通過緻密、粘性或快速移動的流體。

體驗智慧

當我們想到機器人時，我們通常會想到配備有複雜電子系統、感測器、電池和執行器的大型機器。但在微觀尺度上，機器人是完全不同的。

製造微型機器人帶來了許多挑戰，科學家們使用基於摺紙的摺疊方法解決了這些挑戰。他們新穎的運動策略採用了嵌入式智能，這是對嵌入式電子系統執行的經典計算範式的替代。「我們的機器人有一個特殊的組成和結構，使他們能夠適應他們正在移動的流體的特性。例如，如果他們遇到粘度或滲透濃度的變化，他們會改變形狀以保持速度和機動性，而不會失去對運動方向的控制，」薩卡爾（Sakar）說。

這些變形可以預先「編程」，以便在不使用笨重的感測器或致動器的情況下，最大限度地提高性能。微小的彈性機器人既可以使用電磁場進行控制，也可以利用流體流動自行導航。無論哪種方式，它們都會自動變形為最有效的形狀。

靈感來自大自然

「隨著環境條件的變化，大自然已經形成了大量的微生物。這個基本原理激發了我們的微機器人設計。我們面臨的主要挑戰是開發物理學，描述我們感興趣的變化類型，然後將其與新的製造技術結合起來。」尼爾森（ Nelson）說。除了提供增強的效率之外，這些微小的彈性機器人還可以以合理的成本輕鬆製造。目前，該研究小組正致力於提高通過複雜液體的性能，例如人體內的複雜液體。

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