隨着科技不斷髮展,一種生物凝膠製成的機器人已開始應用於醫療等領域。早在2016年,就有一種像膠囊一樣的機器人問世。它可以被吞食進入人體,遇熱後自動伸展,依靠人體內部水的移動、食物蠕動以及外部磁鐵控制行動方向,處理體內異物和對損傷部位進行修補等。但是,如何將其順利排出體外是個有點棘手的問題。
2017年有學者提出,與其他可降解的彈性體相比,明膠具有多功能性、易於製造、可食用和低成本的優點。如果有一種機器人也選擇類似明膠的材料,在人體內使用的時候穩定可靠,使用完畢後可以被消化降解變成食物,那麼上述問題將迎刃而解。
近期,科學家通過對多種聚酯纖維和水凝膠成分對比研究,在考慮使用期限、機械性能、研發成本、可加工性、可合成性和降解能力等因素下,研發出一種安全、可食用的生物凝膠。其中,包含可被人體完全降解的明膠、阻止細菌生長的檸檬酸以及提供柔軟性並防止脱水的甘油等。
研究人員受大象的啓發,用這種生物凝膠製作的機器人,不僅外表像大象,在能夠實現反饋和控制的壓力傳感器作用下,還能使機器人的“象鼻子”抓住物體。經過實驗測試,這種生物凝膠可以在原有環境條件下,保持原有特性超過一年時間。機器人能夠在承受33萬次以上的不間斷循環運動情況下,不受破壞且不會失效。
研究團隊表示,這種生物凝膠有較強的彈力,有自我黏附、迅速癒合、複製縮放的功能。在23℃的去離子水中,數小時後便會溶解,同樣能夠被廢水中常見的細菌吃掉,最終進入垃圾填埋場自然分解。
科學家正在嘗試將這種生物凝膠拓展運用於其他領域。比如將生物凝膠製成的機器人偽裝成獵物或食物,用來給動物喂藥;應用於野外探索,完成工作後被野獸吞食,避免造成環境污染;用來製造更安全的兒童玩具等。
研究人員表示,雖然生物凝膠可以食用,但這款機器人的電子器件和傳感器目前還不能食用。科研人員正在積極探索完美解決這一問題的辦法。
上圖:可食用機器人。佳 宣供
來源:解放軍報