超声波控制的气泡驱动药物输送微型机器人

科技潮物 2022-04-22

  据外媒报道,尽管许多科学家一直在研究微型“机器人”–这种机器人可以将药物运送到身体的特定位置,但仍然存在一个挑战–不使用笨重的车载电池为这些机器人供电。现在,一种新的方法是利用超声波作用于微小的气泡。

  在Mingming Wu教授的带领下,康奈尔大学的科学家们开始利用激光光刻系统3D打印动物细胞大小的三角形“微型机器人游泳器”。每一个都是由疏水(防水)树脂制成,在它的背面蚀刻了两个洞–这两个洞的开口直径不同。由于树脂是疏水性的,所以当一个游泳者被放置在液体环境中时每个腔内都会形成一个气泡。

  当一个外部超声波换能器随后对准游泳者时,声波引起气泡振荡,产生涡流推动机器人前进。然而通过改变波的共振频率,可以有选择地单独激发其中一个气泡或同时激发两个气泡。

  这样,游泳者就可以被远程控制。虽然之前的研究已经制造出了由单个气泡推动的微型机器人,但它们必须使用两个超声波换能器来控制。相比之下,据报道,康奈尔大学的游泳者是第一个只需要一个传感器的,这要归功于他们的双气泡设计。

  科学家们现在正致力于用生物相容性和生物可降解的材料制造机器人,这样它们的工作完成后就能在体内无害地溶解掉。