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在线博彩平台(www.hg108.vip):这个像毛毛虫一样的微型机器人可以抓取和攀爬,还可生物降解

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当你听到“机器人”这个词时,你可能会想到在工厂里工作的复杂机器或在其他星球上漫游的机器。但是“微型机器人”可能会改变这一点。它们是像手指一样宽的机器人,将来有一天可以运送药物或进行微创手术。现在,研究人员在《ACS应用高分子材料》杂志上报告称,受昆虫行走和抓取能力的启发,他们开发了一种柔软的、可生物降解的磁性微型机器人。

一些柔软的微型机器人已经被开发用于各种生物医学应用,这要归功于它们的小体积和外部供电的能力,通常是通过磁场。例如,它们独特的结构允许它们在我们胃肠道的凹凸不平的组织中移动或滚动。有朝一日,它们甚至可以被涂上药物溶液,并将药物准确地输送到身体需要的地方。然而,大多数微型机器人是由不可降解的材料制成的,比如硅胶,这意味着如果在临床应用中使用,它们必须通过手术移除。此外,这些材料没有那么灵活,不允许对机器人的性能进行太多微调,限制了它们的适应性。因此,尚婉峰、沈亚静和同事们想用柔软的、可生物降解的材料制造出一个微型机器人,它可以抓取、滚动和攀爬,但在工作完成后很容易消失。


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为了验证这个概念,研究人员用混合了氧化铁微粒的明胶溶液制造了一个微型机器人。将这种材料放在永磁体上,使溶液中的微粒将凝胶向外推动,沿着磁场线形成昆虫般的“腿”。然后,水凝胶被放在寒冷的环境中使其更坚固。最后一步是将材料浸泡在硫酸铵中,在水凝胶中引起交联,使其更强。通过改变各种因素,如硫酸铵溶液的组成、凝胶的厚度或磁场的强度,研究人员可以调整性能。例如,将水凝胶放置在离磁铁较远的地方,会导致腿更少,但更长。

因为氧化铁微粒在凝胶中形成了磁性链,移动靠近水凝胶的磁铁会使腿弯曲,产生类似爪子的抓取动作。在实验中,这种材料抓住一个3d打印的圆筒和一根橡皮筋,并将它们分别带到新的位置。此外,研究人员还测试了这种微型机器人输送药物的能力,方法是将其涂在染料溶液中,然后在胃模型中滚动。一旦到达目的地,机器人就展开并利用磁铁巧妙地释放染料。由于它是用水溶性明胶制成的,这个微型机器人很容易在水中降解两天,只留下微小的磁性颗粒。研究人员说,这种新的微型机器人可以为药物输送和其他生物医学应用开辟新的可能性。


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