湖南
賓夕法尼亞州立大學的研究團隊正在開發一種新型的半自主軟體機器人，這種機器人能夠在地震廢墟中定位被困的受害者，或在人體內導航以輸送藥物。這種機器人結合了柔性電子設備和磁控運動技術，使其能夠在復雜環境中靈活移動并執行任務。
與傳統的剛性機器人不同，這種軟體機器人由柔韌材料制成，能夠模仿生物體的運動，從而在狹窄的空間中靈活導航。然而，將傳感器和電子設備集成到這些柔性系統中一直是一個重大挑戰。賓夕法尼亞州立大學工程科學與力學副教授Huanyu “Larry” Cheng表示：“最大的挑戰是讓這些機器人變得智能。我們的目標是集成智能傳感器，使這些機器人能夠與周圍環境互動，并在最少的人工干預下運行。”
該團隊通過將電子元件分布在機器人結構中，解決了柔性電子設備可能阻礙機器人運動的問題。此外，他們還設計了電子布局，以最大限度地減少磁場對電子信號的干擾，確保傳感器即使在強磁場下也能正常工作。這些改進使得機器人可以通過外部磁場進行遠程控制，而無需板載電源或電線。
在醫療應用方面，這種機器人可以測量pH值、檢測異常，并將藥物精確輸送到體內的特定位置。Cheng表示：“這意味著更少的侵入性手術和更有針對性的治療，從而改善患者的預后。”未來，這種機器人甚至可以被注射到血管中，用于治療心血管疾病或直接將藥物輸送到受影響的區域。
該團隊的下一步是改進技術以適應更多應用場景，包括開發“機器人藥丸”，這種藥丸可以在胃腸道中導航，檢測疾病或將藥物精確輸送到需要的地方。這種技術有望為傳統診斷程序提供一種侵入性較小的替代方案，直接從患者那里實時收集數據。
參考標題：DOI： 10.1007/s40820-024-01601-3
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