『大开眼界』可怕的“折叠机器人”!肠胃的“清道夫”?
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意外吞食了异物,或者胃里出毛病,需要做胃镜或者将其取出,那种“酸爽”的滋味恐怕会让你终生难忘。
近日,麻省理工学院的研究者设计出一种可折叠的机器人,它可摄入人体内帮助修复内部伤口,递送药物,同时还可从胃里把异物取出,该项发明极有可能很快救胃不适者于苦海。
研究者称其为“折叠机器人(origami robot)”,特殊的是,它可食用。他们测试了十几种材料,敲定用通常拿来做香肠肠衣的猪肠,把它干化后,附加微型磁铁,便制好机器人了。再将做好的机器人折叠,放置在可消化的胶囊里,病患吞下,待折纸机器人释放,即可通过外部磁体引导,控制胃内机器人的活动。
新型机器人由两个结构层夹着热收缩材料制成,干猪肠的中间层受热收缩,由外层窄缝图案决定机器人如何折叠。
在非模拟胃部的环境,折纸机器人的技能可不少。尽管总共才1厘米长,重0.33g,它却能“扛”起0.6g的“重物”。
克服小障碍物也不再话下。
它还能在水中游行。
重要的是,若任务完成,折叠机器人能自行消融。
麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室总监Daniela Rus认为,这种小型、可控、无限制的机器人系统未来医疗保健领域将会很受用。
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从理论上来讲,折叠机器人能够在人体内完成某些任务,诸如携带重量较轻的物体等。但若仅通过外部磁体引导,想精准触达正确部位还是很有难度。
因此,研究者首先设想实现从胃中取误食的纽扣电池。据麻省理工学院称,美国每年有超3500个吞咽纽扣电池的报告,后果可能是毁容,甚至死亡。
为评估折叠机器人能否适用,研究者用硅材料模拟了猪胃横截面,以水和柠檬汁模拟胃的酸性液体,并测试运行取出电池。
到达“胃部”,折叠机器人展开后,操作员即可借由磁力操控它移动,通过“粘滑(stick-slip)”运动,机器人附属物能借助摩擦贴附表面移动;把身子蜷曲起来,还能自由滑行。甚至它还能像桨一般,推动流体前进。
实验有一定效果,但还有大量改进空间,尤其准确性有待提高。Daniela Rus称应该还会用3-4年时间先在动物体内测试,然后再到人身上测试,大概这也需3-4年。
此外,折叠机器人还属于医疗器械范畴,需要获得FDA认证,麻省理工学院机械工程教授William Messner认为,普及该设备至少需要十年左右的时间。
Daniela Rus计划接下来或将为折叠机器人添置传感器,并重新设计,让它能自行控制,无需借助磁场。
参考:36氪
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