微型四足機器人被設計用於在體內“行走”
我們已經看到了許多被設計用於在體內輸送藥物的納米器件,它們以各種各樣的方式移動。而現在一種微型四足機器人被設計用來可以走向目標區。該技術最初由賓夕法尼亞大學的助理教授Marc Miskin研製,當他還是康奈爾大學的博士後時。隨後Itai Cohen教授、Paul McEuen教授以及研究員Alejandro Cortese加入了這項研究。
利用專有的多步納米加工技術,可以在幾週內生產多達一百萬個70微米長機器人,所有這些機器人都來自一個4英寸(102毫米)矽複合晶圓。每個機器人的身體都由一個頂部有矽層的超薄玻璃矩形組成- 電子控制元件和兩個或四個太陽能電池被蝕刻到該層上。同時,機器人的腿部由100原子厚的材料製成,該材料由一層鉑和一層鈦構成(石墨烯也可用於代替後者)。
當激光照射到太陽能電池上時,所產生的電流在前腿和後腿之間交替地來回施加。施加該電流導致鉑膨脹,同時鈦保持剛性,從而彎曲每條腿。但是,當電流關閉時,腿伸直。以這種方式,機器人能夠前進。
機器人足夠小,可以通過皮下注射針實際注入體內。然而,它們目前僅限於在“指甲寬度”組織層下行進,因為外部激光可以充分穿透。Miskin正在研究其他電源,例如超聲波和磁場。賓夕法尼亞州大學和康奈爾大學的同事也在研究機器人的“智能”版本,其中包括傳感器、時鐘和自控制器。
Miskin將在3月於波士頓舉行的美國物理學會會議上展示他的研究成果。