不受束缚的磁性微型软机器人能够进入难以到达的区域,可以实现安全、破坏性和微创的医疗程序。然而,软体限制了非磁性外部刺激源在机器人上的集成,从而限制了此类机器人的功能。一种这样的功能是局部发热,这需要固体金属材料来提高效率。然而,使用这些材料会损害使用软体机器人的合规性和安全性。
近日,受穿山甲的启发,马克斯普朗克智能系统研究所Metin Sitti引入了一种重叠缩放设计,允许用户同时实现随需应变的热功能以及形状变形和运动能力。
文章要点
1)金属刻度的加热由外部 338 kHz 射频场控制。该设计允许在远距离(> 5 厘米)处产生显着的焦耳加热(ΔT > 70 °C),而不会影响这些不受束缚的软机器人的身体顺应性。
2)研究人员还介绍了基于模拟和实验优化加热机制性能的设计策略。基于对系统的理解,研究人员还展示了先进的机器人功能,例如原位消磁和选择性货物释放。还介绍了可以执行临床相关任务(例如减轻出血和热疗)的无绳软体机器人的初步设计和结果。
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Soon, R.H., Yin, Z., Dogan, M.A. et al. Pangolin-inspired untethered magnetic robot for on-demand biomedical heating applications. Nat Commun 14, 3320 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-38689-x
https://doi.org/10.1038/s41467-023-38689-x