柔韌靈巧的微觸手將成理想手術工具
- 發佈時間:2015-06-30 01:30:51 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報北京6月29日電 (記者張夢然)《科學報告》期刊近日公佈了一篇材料科學論文,描述了一種微小的機器人觸手,它能操作細小而精巧的物體。在生物醫學應用領域或是在一些需要確保組織完好的手術中,這種機器人能通過血管等到達體內的指定位置,將是十分理想的工具。
柔性機器人的製造是受到了生物系統的啟發,比如説觸手,這類機器的巨大潛力在於能安全地抓住或者握住脆弱的目標。但對於製造業來説,製造柔軟度本就要比構建剛度更難,因為大多數的工程都基於硬質材料,構建柔性結構的技術相對滯後。工程師們創建可控的柔性機器人已經十分不易,而將它們應用到非常小的尺寸上,則更具有挑戰性。之前的嘗試僅僅達到可在釐米級別製造出能做多圈螺旋運動的觸手,力道和尺寸尚不能令人滿意。
而此次,美國愛荷華州立大學科學家金在淵和他的研究團隊開發的新方法,能製造出十分微小的機器人觸手。這種觸手可在不破壞小物體的情況下抓住目標,比如説毛鱗魚(一種體長不超過8釐米的魚)的魚卵,而如果用硬質鑷子的話,會很容易導致卵的變形或者破裂。研究人員也用這種觸手抓起並握住螞蟻(整個腰部直徑400微米)而不破壞其軀幹。
栩栩如生的機器人觸手已經不算罕見,但論文作者們提出,這種新機器觸手能很好地將微小的力道結合到螺旋運動上,將會是顯微外科手術的理想工具,比如在一種微創手術——腔內手術中,這種柔軟的工具能蜿蜒通過身體組織,到達手術目標區域,執行觀察和手術任務。
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