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標(biāo)題: 從折紙來(lái)的靈感，2個(gè)中國(guó)人做出了這個(gè)微型機(jī)器人 [打印本頁(yè)]

作者: 02zz 時(shí)間: 2019-11-11 16:43
標(biāo)題: 從折紙來(lái)的靈感，2個(gè)中國(guó)人做出了這個(gè)微型機(jī)器人

Paul Scherrer Institute PSI和ETH Zurich的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種能夠執(zhí)行不同動(dòng)作的微型機(jī)器人。這個(gè)微型機(jī)器人部件中的納米磁鐵通過磁性編程，然后各種運(yùn)動(dòng)由磁場(chǎng)控制這種機(jī)器只有幾十微米寬，例如可以在人體內(nèi)進(jìn)行小的操作研究人員現(xiàn)在已經(jīng)在科學(xué)雜志《自然》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。

這個(gè)直徑只有幾微米的機(jī)器人讓人想起了日本折紙藝術(shù)中的紙鳥但是，與紙結(jié)構(gòu)不同的是，機(jī)器人在沒有可見力的情況下像是靠魔法一樣移動(dòng)它拍動(dòng)翅膀或彎曲脖子并縮回頭部這些作用都是由磁性所實(shí)現(xiàn)的。

Paul Scherrer Institute PSI和ETH Zurich的研究人員用含有小納米磁鐵的材料組裝了這臺(tái)微型機(jī)器這些納米磁鐵可以編程成具有特定的磁取向當(dāng)程序化的納米磁鐵暴露在磁場(chǎng)中時(shí)，特定的力作用于它們?nèi)绻@些磁鐵位于柔性元件中，作用在它們上的力使元件移動(dòng)。

納米磁鐵可以一次又一次的編程這種重新編程導(dǎo)致不同的力量，新的運(yùn)動(dòng)結(jié)果。為了建造微型機(jī)器人，研究人員在氮化硅薄片上制作了鈷磁體陣列由這種材料制成的鳥可以進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)，如拍打、懸停、轉(zhuǎn)身或側(cè)滑。其顯示了微型機(jī)器人以鳥的形式移動(dòng)，鳥的直徑只有幾十微米左上角的圖用不同的顏色說明了每個(gè)組件上納米磁鐵的排列可以被不同的磁化。下面顯示了每個(gè)面板是如何被不同的磁化的（紅色箭頭）視頻（右下角）顯示了實(shí)際發(fā)生的撲翼運(yùn)動(dòng)（右上角）

“微型機(jī)器人的動(dòng)作發(fā)生在幾毫秒之內(nèi)，”PSI多尺度材料實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、蘇黎世ETH材料系介觀系統(tǒng)教授勞拉·海德曼說但是納米磁鐵的編程只需要幾納秒這使得一個(gè)接一個(gè)地編程不同的動(dòng)作成為可能這意味著，這種微型小鳥可以先拍打翅膀，然后滑到一邊，然后再拍打。”如果需要，這只鳥也可以在兩者之間盤旋，”海德曼說。

這一新穎的概念是朝著微型和納米機(jī)器人邁出的重要一步，微型和納米機(jī)器人不僅可以存儲(chǔ)信息以提供特定的動(dòng)作，還可以重新編程以執(zhí)行不同的任務(wù)�！笨梢韵胂螅谖磥�(lái)，一臺(tái)自主的微型機(jī)器將在人體血管中導(dǎo)航，并執(zhí)行諸如殺死癌細(xì)胞等生物醫(yī)學(xué)任務(wù)，”蘇黎世以太集團(tuán)機(jī)械與工藝工程部門主管布拉德利·納爾遜解釋說。蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的機(jī)器人和智能系統(tǒng)研究所的研究員田云皇說：“其他應(yīng)用領(lǐng)域也是可以想象的，例如柔性微電子或改變其光學(xué)特性的微透鏡。”

此外，表面特性發(fā)生變化的應(yīng)用也是可能的�！崩�，它們可以用來(lái)制造表面，要么被水弄濕，要么排斥水，”介觀系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的工程師和研究員Jizai Cui說。

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