这种受穿山甲启发的机器人可以蜷缩成一个治愈球

穿山甲是唯一一种拥有重叠鳞片的哺乳动物——这一特性可能对内科医学有惊人的用途。
坚硬的角蛋白鳞片启发了这款小型机器人。马克斯·普朗克智能系统研究所

如果你不知道什么是穿山甲,那么今天就是你的幸运日。这种主要分布在非洲和亚洲热带地区的小巧、可爱、不幸濒危的生物是唯一一种已知全身覆盖着由耐用角蛋白组成的重叠鳞片的哺乳动物——角蛋白就是构成你的指甲和头发的 same material。当需要时,其灵活的鳞片结构使穿山甲能够蜷缩成一个防御性的球体——这是一种新颖的进化设计,最近启发了一组工程师的最新发明。

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正如6月20日发表在《Nature Communications》上的一篇论文所述,德国马克斯·普朗克智能系统研究所的研究人员创造了一个能够模仿穿山甲滚圆弹性的机器人。然而,与用于防御不同,这个微型机器人利用其鳞片设计快速穿越环境,同时还能携带小型有效载荷。通过增加加热到70摄氏度以上(约158华氏度)的能力,该团队开发的这个仅两厘米长的机器人有望在向患者输送药物方面发挥巨大作用,并有助于减轻体内出血等手术。

这款受穿山甲启发的机器人采用相对简单的两层设计——一层是带有磁性颗粒的软聚合物层,另一层是重叠金属鳞片的硬质外层。将机器人暴露在低频磁场中,会使其卷曲成圆柱形,随后通过定向磁场可以控制机器人的移动。在这种卷曲状态下,该团队表明,他们的穿山甲机器人可以容纳药物等物品,并安全地将其通过动物组织和人造器官运送到目标释放地点。

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然而,将机器人暴露在高频磁场中,则为潜在的医疗治疗提供了更多途径。在这种情况下,穿山甲机器人的金属会急剧升温,为血栓治疗、肿瘤组织烧灼或甚至止血等情况提供热能。“能够自由移动的非系绳机器人,即使它们由金属等硬质材料制成,并且还能散发热量,也是非常罕见的,”普朗克研究所的一份声明中写道,并补充说,研究人员的新机器人“有一天能够以微创且温和的方式到达体内最狭窄、最敏感的区域,并根据需要散发热量。”

 

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