可自愈的小型機(jī)器人游泳運動員
活組織可以從許多傷害中自行愈合，但為機(jī)器人等人工系統(tǒng)提供類似的能力一直極具挑戰(zhàn)性。現(xiàn)在，在 ACS 的Nano Letters 上報道的研究人員已經(jīng)開發(fā)出小型的游泳機(jī)器人，它們可以在分成兩到三塊后通過磁力自愈。研究人員說，該策略有朝一日可用于制造更堅固的環(huán)境或工業(yè)清理設(shè)備。
科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出可以在流體中“游泳”并執(zhí)行有用功能的小型機(jī)器人，例如清理環(huán)境、運送藥物和進(jìn)行手術(shù)。盡管大多數(shù)實驗都是在實驗室進(jìn)行的，但最終這些微型機(jī)器會被釋放到惡劣的環(huán)境中，在那里它們可能會受到損壞。游泳機(jī)器人通常由易碎的聚合物或軟水凝膠制成，它們很容易破裂或撕裂。Joseph Wang 和他的同事想要設(shè)計出能夠在運動中自愈的游泳者，無需人類或其他外部觸發(fā)因素的幫助。
研究人員制作了 2 厘米長(大約相當(dāng)于人類手指寬度)的魚形游泳者，其中包含導(dǎo)電底層;剛性疏水中間層;上面是一條排列整齊的強(qiáng)磁性微粒。該團(tuán)隊在尾部添加了鉑金，鉑金與過氧化氫燃料反應(yīng)形成氧氣氣泡，推動機(jī)器人前進(jìn)。當(dāng)研究人員將一名游泳者放入裝有弱過氧化氫溶液的培養(yǎng)皿中時，它會在培養(yǎng)皿邊緣移動。然后，他們用刀片切割游泳者，尾巴不斷移動，直到接近身體的其他部分，通過強(qiáng)磁相互作用改變魚的形狀。
當(dāng)機(jī)器人被切成三塊或磁條以不同的配置放置時，它們也可以自愈。研究人員表示，這種多功能、快速且簡單的自我修復(fù)策略可能是小型游泳者和機(jī)器人即時修復(fù)的重要一步。
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