科罗拉多年夜学博尔德分校试验室的机械工程师Franck Vernerey研制公用于体内医药医治的软体机械人。 年夜家关于软体机械人已不生疏,它们年夜多是采取纸质和硅橡胶制成,可以或许曲折、改变和抓起本身分量100多倍的物体。不外,今朝它们也只是被用于救济现场,在医药范畴还没有运用。 对此,科罗拉多年夜学博尔德分校试验室的机械工程师Franck Vernerey研制出了专门用于医药医治的软体机械人,而且他还表现在医药范畴运用的机械人,只能以软体蠕动的情势结构。 据悉,在医药范畴,固然药物医治的方法是一种很陈旧的医治疾病的方法,但并不是最好方法。由于不管是服用照样摄取药物,该医治方法的针对性都不强,且对身材的其他部位存在着反作用。 为此,迷信家愿望将药物直接送至伤口或病源处,但人体的构造并不是像路面一样平展,不只弯曲并且软弱,所以即使是采取微型机械人,也须要斟酌电池的供电机能和挪动方法等身分。对此,Vernerey提出,形似“蛆虫”的机械人可以处理这类成绩。 起首我们来懂得一下蛆虫的活动,其实重要就是身材的延长和压缩。 对此,Vernerey说明道:“蛆虫的活动,前后的滑动比向两侧的挪动要轻易很多,它们身上有渺小的尖峰,当蛆舒展身材时,尖峰的外面会沾上糜烂的食品;当它们压缩身材时,尖峰的尖端和路面的外面咬合在一路,构成磨擦,身材就会向前挪动。” 因而,Vernerey就愿望用水凝胶再现蛆虫的蠕动举措。该机械人是由一种依据温度接收或吐出水份的分解资料制成,它看起来像是橡胶海绵。 据懂得,该资料的收缩或压缩取决于温度的高下。此处,Vernerey进一步说明道:“这项研讨中应用的水凝胶在温度为32摄氏度时显示出激烈且可逆的相变,在32摄氏度以下,水凝胶会亲水;而高于该温度,水凝胶就不吸水了。” 然则想要在水凝胶上装置相似蛆虫身上的尖峰是很难的一件事,取而代之,Vernerey在机械人外部印制了鳞片状的3D管。 实际上,我们可以经由过程温度来引诱这类药用机械人穿过人体的肠道,为设定好的处所供给药物,然则现实远没有想象的那末简略。 肯定好了却构与资料后,Vernerey须要选择机械人的尺寸来测试在哪一种机械应力下水凝胶的曲折压缩才能最优。另外,关于机械人的外形年夜小,他也须要郑重选择。 依据试验成果,研讨团队找出了最优的角度,和机械人的最好尺寸(比拇指还要小许多)。 不外有一个成绩还没有处理,固然机械人身上有鳞片,然则我们人体肠道外部是没有鳞片的,这也就意味着没有抓地力。但Vernerey表现,将会采取磁性纳米资料,将其嵌入水凝胶中,以到达终究的匍匐请求。