康奈尔创造了受电子信号控制的微型机器人

2020-08-27 20:55:39

由康奈尔大学(Cornell)科学家领导的一项合作创造了第一批显微机器人,该机器人结合了能够由标准电子信号控制的半导体组件。借助这些电子信号,微型机器人也能够行走。研究人员说,这些机器人的尺寸大致相当于草履虫的大小,并提供了一个模板,用于构建自身的更复杂版本,这些版本利用基于硅的情报进行大规模生产。

有一天,这种类型的机器人可以穿越人体组织和血液。这些机器人是研究人员先前的纳米级创作的最新版本,包括微观传感器和基于图形的折纸机。草履虫大小的机器人大约5微米厚,40微米宽,从40到70微米不等。

每个机器人都有一个由硅光伏材料制成的简单电路,该电路充当机器人的躯干和大脑,还具有四个充当腿部的电化学致动器。创建微型机器人的腿非常困难。没有可用于机器人的微小的电激活执行器,因此研究人员不得不发明它们并将其与电子设备结合在一起。

原子层沉积和光刻用于从仅几十个原子厚的铂条上构造腿,在一侧上有一层惰性钛。当将正电荷施加到铂时,带负电荷的离子吸收到周围溶液的暴露表面中以中和电荷。离子迫使铂膨胀,使带弯曲。

用于支腿的铂金条是如此之薄,以至于它们可以急剧弯曲而不会断裂。为了控制肢体的运动,研究人员在条带上方使用了刚性聚合物面板。面板之间的间隙像膝盖或脚踝一样起作用,允许腿部以可控制的方式弯曲。

机器人由在不同光伏系统上闪烁的激光脉冲控制,从而为不同的腿部充电。当激光在前后光伏板之间来回切换时,机器人可以行走。小型机器人只需要200毫伏的低电压,仅10纳瓦的功率。该团队目前正在探索改进机器人的方法,以创建可在人体内爬行以修复损伤并充当探针的微型机器人。

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