这种磁性机器人可以进入人体血管

麻省理工学院的研究人员发明了一种微型软机器人，其灵感来自黄瓜，能够利用单一弱磁场在原本难以触及的三维环境中快速移动。上个月，在《先进材料》杂志上发表的一篇开放获取论文中首次详细介绍了一种由策略性磁化橡胶聚合物螺旋制成的尺蠖状机构，在穿越人体血管等微小空间方面显示出巨大的潜力。

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在这款最新的虫形机器人问世之前，运动型软机器人需要移动磁场来控制方向和角度。“如果你想让机器人行走，磁铁就会跟着它走。如果你想让它旋转，就旋转磁铁，”该论文的主要作者、材料科学与工程和大脑与认知科学教授波琳娜·安基耶娃 (Polina Ankeeva) 在一份声明中说道。“如果你试图在非常受限的环境中操作，移动磁铁可能不是最安全的解决方案，”安基耶娃补充道。“你希望能够拥有一个固定的仪器，只需将磁场施加到整个样本上。”

因此，麻省理工学院研究团队的新设计并不像许多其他软机器人那样均匀磁化。根据麻省理工学院的声明，通过只磁化选定区域和方向，仅一个磁场就可以创建“磁力运动驱动轮廓”。

有趣的是，工程师们从黄瓜藤蔓的卷须中汲取灵感：首先将两种橡胶层叠在一起，然后加热并拉伸成细纤维。当新线冷却时，一种橡胶收缩，而另一种橡胶保持其形状，形成紧密缠绕的螺旋，就像黄瓜植物的细藤缠绕在附近的结构上一样。最后，将可磁化材料穿过聚合物螺旋，然后策略性地磁化，以实现多种运动和方向选择。

由于每个机器人都有可定制的磁性模式，因此当多个软机器人都暴露在单一均匀的弱磁场中时，它们可以单独被映射为朝不同方向移动。此外，微妙的磁场操纵使机器人能够振动——从而使这些小蠕虫能够将货物运送到指定位置，然后将其抖落以运送有效载荷。由于它们的材料柔软且操作相对简单，研究人员认为这种机制可以用于生物医学领域，例如缓慢穿过人体血管将药物运送到精确的位置。