據(jù)外媒報道，通過將磁性材料跟磁場結合，機器人研究人員繼續(xù)開發(fā)能以各種有用方式遠程操控的機器，如在結腸中翻筋斗或在血管中爬行運送藥物。中國香港城市大學的科學家開發(fā)了一種新型噴涂涂層，據(jù)他們自己介紹，這種涂層可以讓普通物體具備上述這種能力，進而使其在生物醫(yī)學應用方面具有特別的潛力。

據(jù)了解，這項研究的重點是擴大昆蟲大小機器人的使用，這種毫米大小的機器人適合在人體上應用。不過這項新研究的研究人員并不是從頭開始制造磁性微機器人，而是著手開發(fā)一種可以用普通物體來制造磁性微機器人的工具。這種工具以一種叫做M-spray的磁性涂層的形式出現(xiàn)，它由聚乙烯醇、谷蛋白和鐵顆粒制成，可以附著在各種材料的光滑和有紋理的表面上。

研究小組的領導者Shen Yajing博士表示：“我們的想法是，通過穿上這種‘磁性外套’，我們可以把任何物體變成機器人并控制它們的運動。我們研發(fā)的M-spray可以粘在目標物體上，然后在磁場驅動下‘激活’目標物體?！?/p>

M-spray形成的薄膜厚度不到1/4毫米，研究小組稱這是保持原始物體形狀和大小的關鍵。研究小組用棉線、薄膜和塑料管作為他們的起始物體來演示這種方法。實驗中，它們變成了柔軟的微型機器人，能在磁場的幫助下行走、爬行和滾動，并且更有趣的是，一旦涂上涂層，其移動方式并不是一成不變的。

實際上，移動模式可以根據(jù)需要通過潤濕固化的涂層把它變成一種類似膠水的物質來重新編程。然后通過施加強磁場，涂層內的磁顆粒可以重新分布和排列進而改變機器人對磁場的反應方式。

為了演示這一點，研究小組讓這個機器人同樣從毛蟲般的動作轉變?yōu)楦牧鞘诛L琴折疊般的動作以此從狹窄的縫隙中擠過去。在另一項實驗中，研究人員用M-spray包覆了一根導管并對其運行中的運動模式進行了重新編程使其既能平穩(wěn)轉彎又能急轉彎，這樣當這些醫(yī)療設備插入人體時就可以避免受傷的情況發(fā)生。

在隨后進行的試驗中，研究人員給兔子注射了膠囊并通過放射成像跟蹤它們在胃里的活動，當膠囊到達目標位置時涂層發(fā)生溶解。這是由于M-spray的組成使其在磁場或酸性環(huán)境下分解成了粉末。

“M-spray的所有原材料即PVA、谷蛋白和鐵顆粒都是生物相容性的，”Shen說道，“分解后的涂層會被人體吸收或排出體外?！?/p>

除了生物醫(yī)學應用，該團隊還看到了這項技術的一系列潛在用途。Shen博士指出，他們希望這種微機器人能在不同領域發(fā)展和應用如主動運輸、可移動傳感器和設備，尤其是在有限空間的任務中。
責編AJX