科學家學習天竺葵特性,研制出用水分子來驅(qū)動的微型機器人

Lynn 8年前 (2018-01-27)

利用濕度驅(qū)動機器人,避免了電池爆炸的危險。

在未來的醫(yī)藥系統(tǒng)中,微型機器人潛力無窮,它可以攜帶藥物按照醫(yī)生的指示到達人體的目標組織上,但是如何保證機器人在工作過程中能夠擁有持續(xù)性能量供給呢?這一問題成為微型機器人應用發(fā)展上的一大阻礙。

近日,在一項新的研究中,科學家將目光從電池身上轉(zhuǎn)移到了植物上,他們利用天竺葵的特性研制出了一款利用濕度來驅(qū)動的微型機器人。

科學家學習天竺葵特性,研制出用水分子來驅(qū)動的微型機器人

天竺葵是一種喜干惡濕的植物,它的果實會根據(jù)空氣中的濕度自動打開或者關(guān)閉,以確保種子可以得到很好的擴散,隨后種子通過對干濕度的反應,自動鉆進土中進行播種。

它之所以可以精準得做到這一點,是因為它們有多層細胞,其中一些受濕氣影響,一些不受濕氣影響。當植物與水分接觸時,那些對其有反應的細胞層會膨脹和拉伸,而其他沒有反應的細胞層不會有任何變化,因此隨著干濕的變化,種子就以蠕動的形式鉆進泥土中。

科學家學習天竺葵特性,研制出用水分子來驅(qū)動的微型機器人

為了打造一款和天竺葵有類似特性的系統(tǒng),研究人員開發(fā)了一種由納米纖維組成的雙層材料,當這個材料與空氣中的水分子接觸時,材料中有一層會產(chǎn)生膨脹,而另一層則保持不變,因此材料形成彎曲的狀態(tài);隨后干燥后,彎曲的一層會立即恢復原狀。以此循環(huán)往復,這一微型機器人就以“蠕動”的形式向前運動。

科學家學習天竺葵特性,研制出用水分子來驅(qū)動的微型機器人

對于這一成果,研究人員表示,未來可應用到工業(yè)、軍事和醫(yī)療等多個領(lǐng)域,安全無危害。

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