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微型激光機器人,未來可用于人類血管修復

  據國外媒體報道,康奈爾大學的研究人員最近推出了一款完整的機器人,該機器人小到可以安裝在人體的大部分部位,并且可以低成本大規(guī)模生產。

  該機器人由康奈爾大學物理學教授Itaikeen,物理學教授Paul McEwan和賓夕法尼亞大學助理教授Mark Miskin共同創(chuàng)建。

  根據周三在《自然》雜志上發(fā)表的一項團隊研究報告,該機器人是在可變形微型機器人的基礎上構建的,該微型機器人是由折紙啟發(fā)科恩教授啟發(fā)的,并成功克服了這一問題。該領域的主要障礙:缺少“可以與半導體處理無縫集成并響應標準電子控制信號的微執(zhí)行器系統(tǒng)”。

  機器人本身只有5微米厚,40微米寬,約40至70微米長,具體取決于設計。機器人的大腦和身體由硅光生伏打電路組成,而腿則由四個電化學致動器組成。

  麥克尤恩教授說:“從某種意義上說,從機器人大腦的角度來看,我們只是在利用現(xiàn)有的半導體技術來使其小型化和批量生產! “但是機器人的腿以前不存在!币驗闆]有小型電動執(zhí)行器。所以我們必須發(fā)明這些,然后將它們與電子設備結合起來

  機器人的腿由原子厚度的鉑條制成,腿的一端覆蓋著一個鈦“帽”。當鉑暴露在電荷中時,周圍化學溶液中帶負電的離子將被鉑表面吸收以中和電荷。這種吸收導致鉑金腿彎曲,但腿非常薄且輕,在反復彎曲壓力下不會斷裂。為了讓機器人能夠真正移動,研究小組還使用激光脈沖來引爆體內的光伏電池。每組脈沖被導向一個單獨的電路,該電路又控制一個單獨的分支。

  “雖然這些機器人的功能很原始,但移動速度并不快,也沒有太多的計算能力,但它已經與標準微芯片兼容,而且這些微型機器人可以迅速大規(guī)模生產,為微型機器人的智能化打開了大門!笨贫髦赋觯斑@實際上只是微型機器人的第一次嘗試,我們也可以在這個微型機器人上進行電子集成。”

  由于這些機器人是用與半導體相同的生產方法制造的,因此它們可以用與半導體相同的方法進行大規(guī)模生產。每4英寸的硅片可以生產大約100萬個機器人。該團隊大膽假設,這些機器人小組將在一天內游過病人的血液,清除斑塊并修復血管

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