“自折疊熱磁響應軟微夾持器”
ACS應用材料與接口
許多人認為今天的機器人是笨重的金屬版人類,但科學家們正在“軟機器人”領域開拓新的領域最新的進展之一是一種靈活的微型手爪。這項研究可以幫助醫生進行遠程引導的外科手術或活檢。有一天,這些材料還可以將治療藥物運送到難以到達的地方。該報告發表在《ACS應用材料與界面》雜志上。
David H.Gracias及其同事指出,許多機器人工具需要電線來提供動力,以產生運動。但是繩索增加了機器人的體積,這限制了它們可以進入的空間。為了解決這一限制,科學家們轉向水凝膠。這些軟材料會隨著溫度、酸度或光線的變化而膨脹,為執行任務提供能量,而無需連接電源。然而,對于某些應用來說,水凝膠過于松軟,因此該研究小組將水凝膠與一種堅硬的可生物降解聚合物結合起來,使微手具有足夠的強度來包裹和去除細胞。然后,研究小組尋找一種方法來控制夾持器在人體內展開后的位置。
研究人員在材料中加入了磁性納米顆粒,這樣他們就可以用磁性探針引導微手。研究小組得出結論,這種額外的特性有助于軟組織或生物部分的微組裝或微工程,或者讓外科醫生能夠遠程指導活檢的位置。此外,格雷西亞斯說,軟材料的使用突出了制造可生物降解的微型手術工具的可能性,這些工具可以安全地溶解在體內(觀看手爪的視頻)。
作者承認來自國家科學基金會和美國國立衛生研究院的資助。