《創新醫材》科學家模仿植物創造可「生長」軟性機器人,深入人體內進行導航診斷 (閱讀)

軟性機器人 (soft robot) 是一個新興的領域,此類機器人由柔軟、可彎曲的材料製成。這些軟性機器人,可以合成出新的結構,一邊移動,一邊延伸。不過,目前的軟性機器人要「生長」,必需在其後方拖著一串固體原料,並利用熱量和/或壓力將該原料轉化為更永久的結構,就像 3D 印表機,就是透過輸入固體長絲線來「列印」出立體物品。然而,固體材料在彎道和轉彎處會越來越難拉動,使得機器人在有障礙物的地形或蜿蜒的路徑上會難以行駛。

明尼蘇達大學一個由科學家與工程師組成的團隊表示,他們受到了植物、真菌生長方式的啟發,開發出一種新的「擠壓手法」,解決了這個問題 ─ 也就是,他們看到植物/真菌會在其根尖/菌絲尖端不斷合成新的物質、轉化為固體的根/菌絲,使其根系/菌絲可以不斷向前推進,於是,研究人員將液態的合成材料單體填充在尖端的容器之中,然後將液體材料推擠路過一個開口 (可塑造出特定形狀),並同時使用光聚合技術,利用光將液體單體轉化為固體材料。利用這項技術,軟性機器人可以更容易地通過障礙物和蜿蜒的路徑,而不必在其後方拖動任何固體原料。此特性使這些機器可用於人類無法觸及的區域操作,例如檢查或安裝地下管道,或甚至應用於生物醫學、在人體內部進行導航

由於此技術只使用液態合成物質和光,不需使用熱、壓力和昂貴的機器來創造、塑造成品,因此這種新工藝在製造業中也將有不小的應用空間。

* 相關研究已發表於《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》(PNAS)。

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資料來源:UMN-CSE、ScienceDaily

 

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