《科學報告》期刊近日公布了篇材料科學論文,描述了種微小的機器人觸手,它能操作細小而精巧的物體。在生物醫學應用領域或是在些需要確保組織完好的手術中,這種機器人能通過血管等到達體內的指定位置,將是十分理想的工具。
柔性機器人的制造是受到了生物系統的啟發,比如說觸手,這類機器的巨大潛力在于能安全地抓住或者握住脆弱的目標。但對于制造業來說,制造柔軟度本就要比構建剛度更難,因為大多數的工程都基于硬質材料,構建柔性結構的技術相對滯后。工程師們創建可控的柔性機器人已經十分不易,而將它們應用到非常小的尺寸上,則更具有挑戰性。之前的嘗試僅僅達到可在厘米別制造出能做多圈螺旋運動的觸手,力道和尺寸尚不能令人滿意。
而此次,美愛荷華州立大學科學金在淵和他的研究團隊開發的新方法,能制造出十分微小的機器人觸手。這種觸手可在不破壞小物體的情況下抓住目標,比如說毛鱗魚(種體長不超過8厘米的魚)的魚卵,而如果用硬質鑷子的話,會很容易導致卵的變形或者破裂。研究人員也用這種觸手抓起并握住螞蟻(整個腰部直徑400微米)而不破壞其軀干。
栩栩如生的機器人觸手已經不算罕見,但論文作者們提出,這種新機器觸手能很好地將微小的力道結合到螺旋運動上,將會是顯微外科手術的理想工具,比如在種微創手術——腔內手術中,這種柔軟的工具能蜿蜒通過身體組織,到達手術目標區域,執行觀察和手術任務。