發(fā)布日期：2017-04-01
十年來，科學家一直夢想著發(fā)明一種能在血管中游動的微型機器人，用來遞送藥物或進行微型手術。過去 15 年里，研究人員已經(jīng)發(fā)明了多種微型機器人，它們依賴化學反應、磁力或振動提供能量，但這些微型機器人經(jīng)常無法穩(wěn)定運行。
香港大學的化學家唐晉堯（Jinyao Tang）說，最大的挑戰(zhàn)是如何引導微型機器到達指定地點。唐晉堯和他的團隊已經(jīng)在這方面取得了進展，他們的微型游泳機器人可以在光的控制下平穩(wěn)、精準地行進。
這項研究已經(jīng)發(fā)表在了 2016 年 12 月的《自然·納米技術》雜志上。
研究人員用硅作“手柄”，二氧化鈦作“刷頭”，構建了瓶刷形狀的微顆粒。這兩種材料都會吸收光子，當有光線照射，“手柄”會產生氫氧根負離子，“刷頭”則產生氫正離子。離子會自發(fā)移動，以平衡電荷，它們帶動周圍的液體，使微型機器人“手柄”在前，像飛鏢那樣朝著光源游動。
為了測試性能，研究人員將微型游泳機器人放在載玻片上的液體中，用紫外線引導它拼出“nano”一詞。11 微米長的機器在 2 分鐘內游完 1 毫米距離，對醫(yī)學應用來說，這個速度顯然太慢了。但唐晉堯說他們正在改進機器人的形狀，以提高泳速。
德國馬普智能系統(tǒng)研究所（Max Planck Institute for Intelligent Systems）的納米機器人學家塞繆爾·桑切斯（Sámuel Sánchez，未參加該研究）評價說：“這種獨特的、精確控制速度和方向的方法令人驚嘆。”
唐晉堯表示，這項工作是醫(yī)療機器人的初級版本，醫(yī)生可以在體外用聚焦光束沿著病人身體為機器人導航。目前他們用紫外線控制機器人，但同時也在研發(fā)可用近紅外線控制的微型游泳機器人，這種光線可以穿透厚達幾厘米的身體組織。如果要在身體更深處使用，外科醫(yī)生還可以用光纖控制機器人。
來源：環(huán)球科學
