未來粘液機器人可能扮演外科醫生的角色
當你想到機器人手術時,你可能會想到在病人身上呼呼作響的遙控機械臂,或幫助外科醫生用精確器械導航的微小內窺鏡攝像機。你可能不會想到一個由磁力控制的粘液機器人在你的胃腸道中滑行併吞下物體,就像某種科幻小說中的泥漿。
但這種可重新配置的磁力粘液是一個有彈性的、像鼻涕蟲一樣的機器人,可以擠過狹小的空間,包裹住物體,甚至在被切成兩半後還能”自我癒合”。研究人員表示,可重新配置的磁性粘液機器人足夠柔軟和有彈性,可以進入人體內部併吞下異物。
由香港中文大學的一個研究小組創造的粘液機器人是一種非牛頓流體,這意味著它既可以表現為固體也可以表現為液體。這種粘液是由PVA和硼砂的混合物製成的,但是你也可以在家裡用玉米澱粉和水製作自己的非牛頓流體。
研究人員表示,如果你高速觸摸非牛頓流體,它的行為就像固態物體,但如果你輕輕地、慢慢地觸摸它,它的行為就像液體。這種行為使機器人有足夠的彈性來移動,但又有足夠的固體來包裹像電線或球軸承這樣的物體。
機器人的控制是以微小磁性顆粒的形式出現,混合在液體中,這使得粘液可以用磁場進行操縱。它可以用一塊磁鐵引導通過狹小的空間和通道,或者用兩塊磁鐵固定和拉伸。或者,如果你旋轉控制磁鐵,它的行為就像章魚臂輕鬆地包裹或抓取物體。
由於粘液混合物能夠導電,該機器人還可以用來包裹電線,並在難以觸及的地方修復電路。但是粘液機器人的真正希望是測試它在內科的應用,在那裡它可以被用來通過胃腸道而不造成損害。