科学家建造了一百万微型机器人大军,可以安装在皮下针头内

2020-08-28 05:18:14

由于纽约康奈尔大学的研究人员使用了一些聪明的工程技术,一个4英寸的硅片已经变成了一支由100万个微型行走机器人组成的大军。

在周三发表在“自然”(Nature)杂志上的一篇论文中,一组机器人专家详细介绍了他们的隐形机器人大军的创造过程,这些机器人的大小不到0.1毫米(大约是人类头发的宽度),用肉眼是看不见的。这些机器人都是初级的,让人想起20世纪80年代著名的街机游戏“青蛙”(Frogger)。但他们利用了一种创新的新型执行器,这是该团队设计的微型机器人的腿。

为我们的编辑订阅CNET Now时事通讯,精选当天最重要的新闻。

控制这些微小机器的运动需要研究人员将激光照射到它们背部的微小光敏电路上,这会推动它们的四条腿向前推进。它们被设计成可以在各种环境下工作,比如极端的酸性和温度。研究人员说,他们的主要目的之一可能是从内部调查人体。

马克·米斯金(Marc Miskin)现在是宾夕法尼亚大学(University Of Pennsylvania)的一名工程师,也是这项研究的主要作者,他在一份声明中说,控制一个微型机器人可能就是你能做到的最小的缩水。

我认为像这样的机器将带我们进入各种太小而看不见的奇妙世界。

但是,将机器人缩小到这种大小,并使它们能够在微尺度世界中移动是一项具有挑战性的技术任务。当你大约有草履虫那么大的时候,在世界上走动要困难得多。

研究小组能够建造出令人难以置信的小腿,这些腿连接到机器人背部的两个不同的补丁上--一个用于前一对腿,另一个用于后腿。补丁之间的交替光线推动微型机器人前进。

正如你在右边的GIF中看到的,它并不优雅,但它确实起到了作用。

麻省理工学院研究人员艾伦·布鲁克斯(Allan Brooks)和迈克尔·斯特拉诺(Michael Strano)在“自然”(Nature)上发表的一篇相关文章中指出,这类设备被称为提线木偶,因为它们的电源不在设备上,而且它们的功能是远程控制的。

如果没有研究人员的外部输入,这些设备就不能四处移动。但布鲁克斯和斯特拉诺表示,提线木偶很重要,因为它们为未来可以自动工作的设备提供了垫脚石。就目前而言,微型机器人更多的是技术演示,而不是功能性产品,但它们展示了微观世界中的能力。

研究小组能够证明,微型机器人设备可以装在最窄的皮下针头内,因此,可以注射到人体内。那种能力现在不值得,也不可能。这些机器不够智能,不足以瞄准生病的细胞或对刺激做出反应,所以这支无形的军队没有应用。然而,研究人员表示,它们的能力可以迅速发展,并表明未来每个机器人的生产成本可能会低于一便士,使它们成为抗击疾病的宝贵盟友。

研究人员现在正试图使用更复杂的计算和自主性对机器人进行编程,以执行某些任务。改进可能会为成群的机器人进入人体并修复伤口或继续攻击癌症等疾病铺平道路,但这一未来还需要数年--甚至可能是几十年--才能实现。

即使是在未来几年,应该指出的是,任何使用这种设备的潜在治疗方案都需要严格的安全检查,必须克服重大的监管障碍,并且需要在将其用于人体之前进行广泛的试验。

尊重他人,保持文明礼貌,不离题。我们删除违反我们政策的评论,我们鼓励您阅读这些评论。我们可以随时关闭讨论线程。