科學家研究出一款微型激光機器人,未來可用於人類血管修復

【極果播報】據外媒報道,康奈爾大學的研究人員最近推出了一種完整的機器人,它的外形十分小巧,足以安裝在人體的大部分位置,而且價格低廉能夠大規模進行生產。

科學家研究出一款微型激光機器人,未來可用於人類血管修復

這款機器人由康奈爾大學物理學教授伊泰·科恩(Itai Cohen),物理科學教授保羅·麥克尤恩(Paul McEuen)以及賓夕法尼亞大學馬克·米斯金(Marc Miskin)助理教授共同創造。

根據週三發表在《自然》(Nature)雜誌上的團隊研究報告顯示,這款機器人是基於科恩教授此前受摺紙啓發發明的可變形的微型機器人基礎上努力而建立的,並設法克服了困擾該領域的重大障礙:缺乏“與半導體處理無縫集成並能對標準電子控制信號作出反應的微米級執行器系統”。

科學家研究出一款微型激光機器人,未來可用於人類血管修復

這款機器人本身只有5微米厚,40微米寬,約40到70微米長,長度將具體取決於設計。機器人的大腦和身體由硅光伏電路組成,腿部由四重電化學致動器製成。

麥克尤恩教授表示,“從某種意義上説,從該機器人的大腦來看,我們只是在利用現有的半導體技術,使它變得小型且可量產”,“但是之前機器人的腿是不存在的。因為沒有可以使用的小型電激活執行器。因此,我們必須發明這些,然後將它們與電子設備結合起來。”

科學家研究出一款微型激光機器人,未來可用於人類血管修復

機器人的支腿由原子厚的鉑金條層疊而成,腿的一端覆蓋有鈦制“帽”。當鉑金暴露於電荷時,周圍化學溶液中帶負電的離子就會吸收到鉑金表面上,以中和電荷。這種吸收導致鉑金腿彎曲,不過支腿非常輕薄,不會在反覆彎曲的壓力下斷裂。為了使機器人能夠進行實際移動,研究小組還使用激光脈衝炸燬了體內的光伏電池。每組脈衝針對一個單獨的電路,該電路又控制一個單獨的支路。

“雖然這些機器人的功能很原始,移動速度也不會很快,也沒有過多的計算能力,但是它已經能夠與標準微芯片兼容,而且這些微型機器人能夠快速的批量生產,為微型機器人智能化打開了大門”,科恩指出,“這實際上只是打響了微型機器人的第一槍,我們還可以在這個微型機器人上進行電子集成。”

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由於這些機器人是使用與半導體相同的生產方法制造的,因此可以按照與半導體相同的方式進行批量生產。每4英寸硅晶圓就可生產大約100萬個機器人。團隊做出了一個大膽的設想,這些機器人羣體將在一天中游遍病患的血液,清理斑塊,修復血管。

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