哈佛大学创造出微型蜘蛛机器人,有望应用于医
技术专区:微型蜘蛛机器人——未来医学与工程的革新先锋
近日,哈佛大学的一支顶尖研究团队在机器人技术方面取得了重大进展,他们成功研发出一种微型蜘蛛机器人,这一创新设计有可能引领医学与工程领域的全新变革。这些微型“蜘蛛”机器人未来有望被用于人体内部,执行修复组织或摧毁肿瘤的任务,从而极大地减少侵入性外科手术的需求。
与传统的机器人不同,这款由Harvard’s Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering(简称威斯研究所)、John A. Paulson工程与应用科学学院(简称SEAS)以及波士顿大学的科学家们联合研发的微型蜘蛛机器人,打破了我们对机器人的固有认知。这款机器人的尺寸达到了毫米级别,由柔性材料制成,能够借助气动和液压动力灵活移动。最为引人注目的是,它拥有高达18个自由度,这使得它能在复杂环境中执行多样化的任务。
该技术的核心在于工程师们称之为MORPH的新技术,它是Microfluidic Origami for Reconfigurable Pneumatic/Hydraulic的首字母缩写。借助这项前沿技术,研究人员能够利用微型激光切割和软光刻技术,打造出相互粘合的12层材料,形成蜘蛛的身体和手臂。当受到气动或液压动力的驱动时,这些微型“脉络”促使蜘蛛机器人的运动。
这款机器人的研发者之一希拉·鲁索(Sheila Russo)表示,他们的“小怪物”蜘蛛不仅可以改变自身的结构,还可以移动,甚至改变颜色。这一毫米级的蜘蛛机器人外形多变,能够模拟澳大利亚孔雀蜘蛛的行为,其肢体可借助水或酒精来驱动。
波士顿大学的助理教授兼该研究创造者之一的Tommaso Ranzani对该机器人的潜力充满信心。他在邮件中提到,软体机器人在减少风险、进行微创手术任务方面有着巨大的潜力。未来,这些软体机器人可能成为传统手术工具的理想替代品,用于操纵和与人体最脆弱组织(如静脉、动脉甚至神经)相互作用。它们不仅可以执行复杂的手术操作,还可以携带药物进行组织检查。
除了医学领域的巨大潜力,Ranzani还指出这种微型机器人在环境领域也有着广泛的应用前景。它们可用于维护工业设施、协助太空等任务。Ranzani表示,“蜘蛛机器人”是软体机器人研发领域的一项重大成果,预示着新一代微型软体机器人的发展。这些机器人凭借其微型、可变形、弹性的特性,能够在高度非结构化、复杂的环境中和工作,为人体内部的安全、精细操作提供可能。想象一下未来某一天,一大群机器人在清理火箭发动机、固定微型飞行器或在灾难现场寻找幸存者的场景,是多么令人振奋!
随着这项技术的不断进步和完善,我们对这款微型蜘蛛机器人的期待已经达到了前所未有的高度。这款机器人的出现不仅展示了科技的力量,更让我们对未来充满了无限的遐想。