智能微型機器人可隨周圍環境“變身”

據美國每日科學網站近日報道，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）和蘇黎世聯邦理工學院的科學家，攜手開發出一種微型柔性機器人，可根據周圍環境而改變形狀。未來，這款機器人或可被我們吞服，將藥物直接遞送到病竈組織。

自然界有許多隨環境變化而變形的微生物，由EPFL的塞爾曼·薩卡爾和蘇黎世聯邦理工學院的布拉德利·尼爾森領導的科學家小組，從中汲取靈感，設計出了這款高度靈活的、具有生物兼容性的微型智能機器人。

這些裝置能在需要時遊過流體並改變形狀，所以，它們可在不影響速度或機動性的情況下，穿越狹窄的血管和複雜的系統。此外，它們由含有磁性納米顆粒的水凝膠納米複合材料製成，因此可用電磁場控制它們。

製造微型機器人面臨諸多挑戰，科學家使用基於摺紙的摺疊方法解決了這些挑戰。薩卡爾解釋說：“我們的機器人具有特殊的組成成分和結構，使它們能夠適應流體的特性。例如，如果它們遇到黏度或滲透濃度變化，就會改變自身形狀，在保持速度和機動性的同時，也不會失去對運動方向的控制。”

（圖片來源於網絡）

據悉，這些變形可通過預先編程來實現，使其在不使用笨重的傳感器或致動器的情況下，讓性能達到最大化。機器人可使用電磁場控制，或利用流體流動使其自身通過空腔。無論哪種方式，它們都會自動變形爲最合適的形狀。

除了效率更高之外，這些微型軟機器人的製造成本也很合理。目前，該研究小組正致力於提高機器人遊過複雜液體的能力，例如人體內的複雜液體。

柔性微型機器人可在體內“游泳”

瑞士蘇黎世聯邦理工大學、洛桑聯邦理工大學和英國劍橋大學研究人員聯合研發的這款機器人由凝膠狀納米複合材料構成，凝膠內有磁性納米粒子，可被電磁場控制，也可以自行在體內運動，不需要傳感器或制動器即可變形。

論文通訊作者、瑞士蘇黎世聯邦理工大學的布拉德利·內爾松說，自然界有許多隨環境變化而變形的微生物，他們由此受到啓發，開發了這款機器人。

瑞士蘇黎世聯邦理工大學、洛桑聯邦理工大學和英國劍橋大學研究人員聯合研發的這款機器人由凝膠狀納米複合材料構成，凝膠內有磁性納米粒子，可被電磁場控制，也可以自行在體內運動，不需要傳感器或制動器即可變形。

（圖片來源於網絡，圖文無關）

據悉，這款機器人可在有黏性或快速流動的液體中移動，並不會引起身體的排斥反應。在通過狹窄的血管等曲折的系統時，它的速度、方向和可控性都不受影響。

參與研究的洛桑聯邦理工大學的塞爾曼·薩卡爾告訴新華社記者，這款機器人長度約1毫米，藉助其他技術，它還可以變得更小。

研究人員說，這款機器人造價不高，目前研究團隊正在改善其在人體體液內的運動表現。

仿真機器人“進軍”考古界

仿真機器人現已“進軍”考古界：一個歐洲科學家團隊17日在英國《自然》雜誌在線發表論文稱，他們利用新打造的名爲“OroBOT”的機器人和仿真骨架進行研究，發現史前四足動物學會在陸上更加高效地行走的時間早於此前預期，這意味着，陸上高效運動的發展先於羊膜動物的演化和分化。

各種演化上的適應，推動了四足動物從水棲轉變爲陸上行走。其中羊膜動物（爬行動物、鳥類和哺乳動物）分化迅速，並且一直與更高效直立行走的發展關聯在一起。然而，對於考古學家來說，這種更先進運動方式的發展時間線一直不甚明確。

此次，德國柏林洪堡大學的約翰·雅卡圖拉、瑞士洛桑聯邦理工學院的卡米洛·梅羅及其團隊，研究了名爲“Orobates pabsti”的大型食草四足動物的化石，這種動物生活在大約2.9億年前，據信與羊膜動物具有緊密的親緣關係。

而這個化石又與保存下來的足跡相匹配，通過這些足跡可以瞭解其運動方式和步態。研究團隊在綜合分析了該化石及其足跡，以及四種現存兩棲動物和爬行動物的測量結果後，利用數字技術構建了“Orobates pabsti”和一個先進仿真機器人“OroBOT”，藉此探索各種可能的行走方式的合理性和有效性。

在“OroBOT”的幫助下，研究人員發現，與一般的非羊膜四足動物相比，這種大型食草四足動物可能更偏向於直立行走方式。因此團隊提出，這種先進的運動方式的演化時間，比人們此前預期的更早。