比跳蚤还小的亚毫米级机器人,放在身上都发现不了

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05-27 19:44

在刘慈欣的短篇科幻小说《白垩纪往事》里,恐龙体型庞大做不了精细的工作,但蚂蚁可以,于是二者各取所长,合力发展了属于自己的文明。蚂蚁体型小巧难以被发现的特性,也对推动故事发展起了重要作用。

▲图片来自:Unsplash

恐龙或许很难发现身上的蚂蚁,但若是爬到人的身上,还是有可能会被发现的,动画版西游记有一个经典的场景就是唐僧放生了一只爬到自己身上的蚂蚁。不过,如果出现在身上的是这个微型机器人,可就不一定能发现了,毕竟它的宽度只有半毫米。

▲图片来自:Northwestern University

美国西北大学研究开发的这款螃蟹状的微型机器人,甚至比很难发现的跳蚤还要小,尺寸达到亚毫米级的它既小又轻,也就更难被发现。不过移动速度也并不算快,每秒大约能以身长一半的速度移动。

▲图片来自:Northwestern University

这种微型机器人的想法和概念其实在许多科幻小说或电影里都出现过(比如在海报里总是站在超级英雄身上的那个男人——蚁人),也曾有研究人员制造过用于探索目的或将药物运送到特定的解剖结构的类似物体,不过这些大都是依靠类似漂流的方式在体内移动。

▲ 图片来自:GQ

与这些机器人不同,西北大学开发的这个「亚毫米级小螃蟹」,可以弯曲、扭曲、爬行、行走、转身,甚至连跳跃也不在话下,更重要的是,这些动作都可以在没有电线或物理连接的情况下通过远程操纵完成。

▲图片来自:Northwestern University

没有复杂的硬件、液压或电力驱动但也能移动,是因为这个亚毫米级机器人的制作材料——形状记忆合金。它的力量就来自身体的弹性,由于加热时这种材料会变为「记忆」下的形状,所以只要对它进行加热,就能控制它的移动。

▲图片来自:Northwestern University

这款机器人的运动和操纵模式中,可以用全局加热进行弯曲、扭曲和膨胀,也可以用激光诱导进行局部热驱动来实现线性/曲线爬行、行走、转弯和跳跃。激光不仅能远程控制机器人启动,激光扫描方向也决定了机器人的行走方向。

▲图片来自:Northwestern University

既然体态特殊,那这种体积小巧又「听话」的机器人,自然有自己特殊的用处。虽然这项研究目前还处于探索性阶段,但研究人员认为,依靠这种技术,它或许可以成为能够在狭窄空间内执行实际任务的微型机器人。

▲图片来自:Northwestern University

比如,这些「小螃蟹」可以在修复或组装工业中小型结构或机器;也可以作为微创手术的「手术助理」,去疏通阻塞的动脉、止血或切除癌性肿瘤……参与这项研究的教授 John A. Rogers 还表示,有了这些装配技术和材料概念,可以建造多种尺寸或三维形状的行走机器人。

有趣的是,也有人对这种微型机器人产生了有些「奇特」的疑惑:如果它爬进耳朵里怎么办?

 

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