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造福人类的黑科技微型机器人,能进入人体做 [复制链接]

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图1

相信刚看到这个题目的读者会感到非常好奇,尤其是平时对微生物包括小蜘蛛小虫子这种昆虫感到恐惧的人,让微型蜘蛛机器人爬进体内做手术着实是一件想想都头皮发麻的事情。难道说是我们的蜘蛛侠化身进入身体大展神威消灭病魔?其实大家的第一印象是误会了我们最新的科技产品,这个微型蜘蛛机器人可是哈佛大学和波士顿大学联合研究的一个项目,他们用全新的之制造技术打造出来的微型软体蜘蛛机器人。

图2

今后,这些“小蜘蛛”会爬进你的体内,帮助修复组织坏损或者肿瘤。虽然它的能力和体型比不上我们一直梦寐以求的纳米机器人,但技术上可以说是非常接近。据悉,该蜘蛛机器人没有刚性部件,它是从微流体系统中获得的动力,在它的内部有一个中空管系统,可以通过空气压力泵送特殊液体来驱动四肢运动,改变外观或者能力。这个过程简称MORPH(气压/液压重构的微流体折叠),它借助软印刷技术首先用硅胶打造出机器人的外形,然后使用激光精细加工技术在机器人身上蚀刻出微型通道。其中一些通道随后借助一项注射诱导自折叠技术进行密封,并使用树脂和紫外线进行愈合,从而形成最终的机器人身体。

图3

这款微型机器人整体使用无弹性的硅胶制成,该团队运用激光切割技术切割出十二层材料,相互粘合而形成整个机器人的外形。按照专业术语来说就是接住了软光雕刻技术在小蜘蛛体内绘制了一条微观通道网络,当特殊的液体在通道中流动的时候,小蜘蛛就能够以特定的方式移动。最后,为了使得小蜘蛛保持好最终的形态,通道内运用固化树脂加压技术,利用外部的UV光照射使得树脂硬化,硬化后小蜘蛛会一直保持住特定的姿势。

到目前为止,大多数非常先进的像这种微型机器人都是厘米级的产物,而且通常只有一个自由度,在操作空间上包括应用上都受到了很大的限制,因为它们只能进行一次的运动。而这哈佛大学与波士顿大学联合研究出的机器人具有微米级特征的毫米级,由柔性硅橡胶制成并拥有十八个自由度,与普通的微型机器人有着质的差距。它可以根据要求改变自身的结构甚至是颜色。

图4

Russo教授称:“通过融合三种不同的制造技术我们研发出了一种信心的混和制造技术,借助这项技术我们只使用硅橡胶就打造出了具有十八个自由度的软体及其蜘蛛,它能够在结构,动作以及色彩等方面发生变化,而在微米水平上也具有细小的特征。”

图5

虽然对这款机器人的表现现在非常自信,但是它目前为止并非是像我们想象中的完全针对医疗领域而开发。人体内的结构及其复杂,要有充分的算法知识作为支撑,即使是医生亲手进行微创操作都有着一定的风险,更何况是让全自动的机器人进去探索。所以说梦想中的事情总是非常美好的,但现实依旧是那么残酷。两所世界顶尖大学的研究成果火爆出世,在社会上引起了如此大的波动,但是大多数的人还是依旧抱有着这种成果可以治疗癌症的幻想。

图6

不得不说现在在医学领域依旧有无数的未解难题,记得在一些有关吸血方面的书籍上见过。现代的医疗方式依旧是辅助医疗的形式,包括很多的药物研制出来,人服用进去的话药物只是辅助机体进行对病魔的抗争。在其中其主要作用的依旧是人体本身,那么如果这种新兴的微型机器人可以进入人的身体内部以自动主动的方式解决掉坏死或者变异的细胞,那在某种意义上说可以是一种里程碑式的标志。波士顿大学的助理教授兼创造者之一的TommasoRanzani表示,它目前的形式并非针对医疗应用而设计,更像是一种能力的展示。他在邮件中提到:“我们相信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。或许在将来的某一天,这些软体机器人会替代传统手术工具,一跃成为“操纵、与身体最脆弱组织(例如静脉、动脉甚至神经)相互作用”的理想选择。他们还可以服用药物或做或组织检查。

所以,对于我们这些普通人来说,还是依旧期盼着这方面的科技可以早日取得飞速的进展,帮助我们抗击癌症,真正的造福人类!

图7
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