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科學(xué)家制造出一種由超聲波控制的氣泡驅(qū)動(dòng)藥物輸送微型機(jī)器人

2021-09-23 13:57:28來源:cnBeta 關(guān)鍵詞:微型機(jī)器人醫(yī)療機(jī)器人閱讀量:22130

導(dǎo)讀:當(dāng)一個(gè)外部超聲波換能器隨后對(duì)準(zhǔn)游泳者時(shí),聲波引起氣泡振蕩,產(chǎn)生渦流推動(dòng)機(jī)器人前進(jìn)。然而通過改變波的共振頻率,可以有選擇地單獨(dú)激發(fā)其中一個(gè)氣泡或同時(shí)激發(fā)兩個(gè)氣泡。
  據(jù)外媒報(bào)道,盡管許多科學(xué)家一直在研究微型“機(jī)器人”--這種機(jī)器人可以將藥物運(yùn)送到身體的特定位置,但仍然存在一個(gè)挑戰(zhàn)--不使用笨重的車載電池為這些機(jī)器人供電。現(xiàn)在,一種新的方法是利用超聲波作用于微小的氣泡。
 
  在Mingming Wu教授的帶領(lǐng)下,康奈爾大學(xué)的科學(xué)家們開始利用激光光刻系統(tǒng)3D打印動(dòng)物細(xì)胞大小的三角形“微型機(jī)器人游泳器”。每一個(gè)都是由疏水(防水)樹脂制成,在它的背面蝕刻了兩個(gè)洞--這兩個(gè)洞的開口直徑不同。由于樹脂是疏水性的,所以當(dāng)一個(gè)游泳者被放置在液體環(huán)境中時(shí)每個(gè)腔內(nèi)都會(huì)形成一個(gè)氣泡。
 
  當(dāng)一個(gè)外部超聲波換能器隨后對(duì)準(zhǔn)游泳者時(shí),聲波引起氣泡振蕩,產(chǎn)生渦流推動(dòng)機(jī)器人前進(jìn)。然而通過改變波的共振頻率,可以有選擇地單獨(dú)激發(fā)其中一個(gè)氣泡或同時(shí)激發(fā)兩個(gè)氣泡。
 
  這樣,游泳者就可以被遠(yuǎn)程控制。雖然之前的研究已經(jīng)制造出了由單個(gè)氣泡推動(dòng)的微型機(jī)器人,但它們必須使用兩個(gè)超聲波換能器來控制。相比之下,據(jù)報(bào)道,康奈爾大學(xué)的游泳者是第一個(gè)只需要一個(gè)傳感器的,這要?dú)w功于他們的雙氣泡設(shè)計(jì)。
 
  科學(xué)家們現(xiàn)在正致力于用生物相容性和生物可降解的材料制造機(jī)器人,這樣它們的工作完成后就能在體內(nèi)無害地溶解掉。
 
  (原標(biāo)題:科學(xué)家制造出一種由超聲波控制的氣泡驅(qū)動(dòng)藥物輸送微型機(jī)器人)
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