比跳蚤還小的亞毫米級機器人,放在身上都發現不了

愛範兒 於 29/05/2022 發表 收藏文章
在劉慈欣的短篇科幻小説《白堊紀往事》裏,恐龍體型龐大做不了精細的工作,但螞蟻可以,於是二者各取所長,合力發展了屬於自己的文明。螞蟻體型小巧難以被發現的特性,也對推動故事發展起了重要作用。

▲圖片來自:Unsplash

恐龍或許很難發現身上的螞蟻,但若是爬到人的身上,還是有可能會被發現的,動畫版西遊記有一個經典的場景就是唐僧放生了一隻爬到自己身上的螞蟻。不過,如果出現在身上的是這個微型機器人,可就不一定能發現了,畢竟它的寬度只有半毫米。

▲圖片來自:Northwestern University

西北大學研究開發的這款螃蟹狀的微型機器人,甚至比很難發現的跳蚤還要小,尺寸達到亞毫米級的它既小又輕,也就更難被發現。不過移動速度也並不算快,每秒大約能以身長一半的速度移動。

▲圖片來自:Northwestern University

這種微型機器人的想法和概念其實在許多科幻小説或電影裏都出現過(比如在海報裏總是站在超級英雄身上的那個男人——蟻人),也曾有研究人員製造過用於探索目的或將藥物運送到特定的解剖結構的類似物體,不過這些大都是依靠類似漂流的方式在體內移動。

▲ 圖片來自:GQ

與這些機器人不同,西北大學開發的這個「亞毫米級小螃蟹」,可以彎曲、扭曲、爬行、行走、轉身,甚至連跳躍也不在話下,更重要的是,這些動作都可以在沒有電線或物理連接的情況下通過遠程操縱完成。

▲圖片來自:Northwestern University

沒有複雜的硬件、液壓或電力驅動但也能移動,是因為這個亞毫米級機器人的製作材料——形狀記憶合金。它的力量就來自身體的彈性,由於加熱時這種材料會變為「記憶」下的形狀,所以只要對它進行加熱,就能控制它的移動。

▲圖片來自:Northwestern University

這款機器人的運動和操縱模式中,可以用全局加熱進行彎曲、扭曲和膨脹,也可以用激光誘導進行局部熱驅動來實現線性/曲線爬行、行走、轉彎和跳躍。激光不僅能遠程控制機器人啓動,激光掃描方向也決定了機器人的行走方向。

▲圖片來自:Northwestern University

既然體態特殊,那這種體積小巧又「聽話」的機器人,自然有自己特殊的用處。雖然這項研究目前還處於探索性階段,但研究人員認為,依靠這種技術,它或許可以成為能夠在狹窄空間內執行實際任務的微型機器人。

▲圖片來自:Northwestern University

比如,這些「小螃蟹」可以在修復或組裝工業中小型結構或機器;也可以作為微創手術的「手術助理」,去疏通阻塞的動脈、止血或切除癌性腫瘤……參與這項研究的教授 John A. Rogers 還表示,有了這些裝配技術和材料概念,可以建造多種尺寸或三維形狀的行走機器人。

有趣的是,也有人對這種微型機器人產生了有些「奇特」的疑惑:如果它爬進耳朵裏怎麼辦?



資料來源:愛範兒(ifanr)

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標籤: 毫米級機器人  

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