m.quanpro.cn
3D微納機(jī)器人研究獲進(jìn)展
當(dāng)我們用顯微鏡觀察一滴水時(shí)，可以看到奇妙的微觀世界?，F(xiàn)在，科研人員在這滴水里投放了一位特殊的“快遞員”——3D手型微納機(jī)器人。
中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所最新研發(fā)的3D微納機(jī)器人，尺寸僅為40微米左右，比頭發(fā)絲的直徑還要小，卻能像機(jī)械手一樣完成抓取、運(yùn)輸和釋放顆粒/細(xì)胞的精密任務(wù)，在微觀世界實(shí)現(xiàn)“手到擒來”，為未來精準(zhǔn)醫(yī)療開辟新路徑。這項(xiàng)工作的技術(shù)核心是利用飛秒激光直寫技術(shù)分模塊加工了兩種材料體系，制備了多功能集成的微納機(jī)器人，在微觀環(huán)境下實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。
如何做出這么精巧的“小手”？依靠的是“微觀畫筆”——飛秒激光直寫技術(shù)，科研人員像畫圖一樣，用激光這支畫筆在不同材料上“畫”出多種微納結(jié)構(gòu)，讓每個(gè)部分具備不同功能，最后組裝成一只完整的手型微機(jī)器人。
“快遞員”3D手型微納機(jī)器人由兩種智能材料組成，頂部是pH響應(yīng)模塊，像個(gè)“感應(yīng)夾子”，遇到特定酸堿環(huán)境就會自動(dòng)開合；底部是磁驅(qū)動(dòng)模塊，像個(gè)“微型馬達(dá)”，能用外部磁場遠(yuǎn)程控制它移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)甚至翻轉(zhuǎn)。
讓我們來看看這個(gè)“快遞員”的一天吧！想讓它工作時(shí)，科研人員會先把它置于液體中。當(dāng)周圍環(huán)境的pH值發(fā)生變化時(shí)（如變酸或者變堿），微納機(jī)器人的“手掌”就會像花朵一樣張開或閉合。這就像我們的手遇到熱水會自動(dòng)縮回來一樣，是一種聰明的應(yīng)激反應(yīng)。
那么，“快遞員”如何進(jìn)行配送？在磁場引導(dǎo)下，它能夠靈活避開“障礙物”，精準(zhǔn)定位到目標(biāo)顆粒/細(xì)胞。當(dāng)檢測到酸性環(huán)境時(shí)，“手掌”自動(dòng)合攏完成抓取。隨后，翻轉(zhuǎn)身體調(diào)整姿態(tài)，安全送達(dá)指定區(qū)域，并在堿性環(huán)境下完成釋放顆粒/細(xì)胞的動(dòng)作。
這項(xiàng)研究通過多材料集成與模塊化設(shè)計(jì)，制備了兼具pH響應(yīng)環(huán)境感知與磁驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)導(dǎo)航的3D微納機(jī)器人，解決了傳統(tǒng)微納機(jī)器人單響應(yīng)、單功能的技術(shù)限制，為微觀世界的精準(zhǔn)操控打開了新大門。
未來，我們也許能看到這些微觀“快遞員”在各個(gè)角落執(zhí)行精密的任務(wù)，如在人體內(nèi)攜帶藥物穿梭，成為醫(yī)生的“隱形助手”。
來源： 理化技術(shù)研究所
| 版權(quán)聲明： 1.依據(jù)《服務(wù)條款》，本網(wǎng)頁發(fā)布的原創(chuàng)作品，版權(quán)歸發(fā)布者（即注冊用戶）所有；本網(wǎng)頁發(fā)布的轉(zhuǎn)載作品，由發(fā)布者按照互聯(lián)網(wǎng)精神進(jìn)行分享，遵守相關(guān)法律法規(guī)，無商業(yè)獲利行為，無版權(quán)糾紛。 2.本網(wǎng)頁是第三方信息存儲空間，阿酷公司是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者，服務(wù)對象為注冊用戶。該項(xiàng)服務(wù)免費(fèi)，阿酷公司不向注冊用戶收取任何費(fèi)用。 名稱：阿酷（北京）科技發(fā)展有限公司 聯(lián)系人：李女士，QQ468780427 網(wǎng)絡(luò)地址：www.arkoo.com 3.本網(wǎng)頁參與各方的所有行為，完全遵守《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》。如有侵權(quán)行為，請權(quán)利人通知阿酷公司，阿酷公司將根據(jù)本條例第二十二條規(guī)定刪除侵權(quán)作品。 |