【基于建筑师的灵感,#斯坦福# 中国科学家设计两栖多模态运动“极简”机器人,利用磁控与几何形变实现可控药物释放】
“作者巧妙地集合了 Kresling 折纸的几何特征来实现运动、折叠特性用于医疗功能、磁材料保证远程控制。对材料和结构的充分挖掘,使复杂的功能集成于微型机器人成为可能。”对于斯坦福大学机械系教授赵芮可团队研发的微型两栖折纸机器人,审稿人给予高度评价。
机器人的截面直径只有 7.8 毫米,在远程磁场控制下,该机器人能同时实现水路两栖的多模态运动、可控的液体药物释放和固体药物运送。
赵芮可表示,该机器人打破了折纸机器人仅利用折叠实现变形或运动的思维局限,充分挖掘了折纸的结构特征,实现了陆地翻滚运动和水下类螺旋桨推进。
在应用上,折纸的可折叠特性可被用于实现液体药物的可控释放。此外,该机器人特殊的折痕和开孔设计,提供了一种新颖的负压吮吸功能,以便用于固体药物的吸取和操控。
其结构十分简单,在没有任何额外功能单元设计的前提下,通过磁场控制即可实现所有功能。机器人的操作系统具备多功能,并且是高度集成的。因此,它可作为微型医疗设备,通过吞食或微创手术的方式进入人体不同部位,未来可作为微型医疗设备,对患者实现精准治疗或诊断。
近日,相关论文以《基于旋转运动的无线两栖折纸 Millirobot》(Spinning-enabled wireless amphibious origami millirobot)为题发表在 Nature Communications 上 [1],并被 Nature 作为研究亮点报道。赵芮可教授为论文通讯作者,博士后迮(zé)弃疾和博士生吴帅为共同第一作者。
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