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麻省理工学院开发出细胞大小的环境传感机器人
2018-07-27 19:56:59   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询报道,MIT研究者已能开发出最小尺寸的机器人,可感知周围环境、储存数据并执行计算任务。该微型机器人的大小与人类卵细胞相当,并且拥有由2D材料制成的微型电子电路。研究者在2D材料上附着了许多被称为“胶体”的微小颗粒。

麻省理工学院开发出细胞大小的环境传感机器人

在血液中注入数亿纳米机器以保持身体健康和强壮——这可能听起来像科幻小说中的情节。但近期,麻省理工学院(Massachu-setts Institute of Technology,MIT)研究者成功开发出细胞大小的微型机器人,这让我们离科幻情节更近了一步。

据麦姆斯咨询报道,MIT研究者已能开发出最小尺寸的机器人,可感知周围环境、储存数据并执行计算任务。该微型机器人的大小与人类卵细胞相当,并且拥有由2D材料制成的微型电子电路。研究者在2D材料上附着了许多被称为“胶体”的微小颗粒。

胶体是1nm至1μm大小的不溶粒子或分子。这些颗粒非常微小,因此可以无限期地悬浮在液体或空气中。这是由于重力对胶体的引力相比空气或液体中胶体与其它粒子随机碰撞的引力弱,这就意味着它们永远不会沉到表面上或沉淀在体液的底部。

该微型机人利用一颗光电二极管供电,并通过各种微型传感器读取本地数据;只要保持供电,就能让机器人感知周围环境的信息并将数据存储在板载闪存中,任务完成后,通过专用装置读取数据。该微型2D电子电路由诸如石墨烯等新一代材料制成,但它们还无法独立完成工作,需要在基板中增加电路功能,因此对在基板中集成更多电子元器件的研究仍在继续进行中。

虽然单个微型机器人能力非常有限,但它们会成为未来更大规模项目的重要组成部分。MIT将这些胶体粒子与复杂电路相结合的能力,为开放在多用途场景中执行多种医疗或工业环境诊断任务的器件奠定了基础。

麻省理工学院开发出细胞大小的环境传感机器人

这些微型机器人的作用不可小觑,它们可以穿过人类消化系统寻找病灶,或穿过石油/天然气管道寻找堵塞点。MIT研究者另辟蹊径,采用了与其他研究者不同的方法。相比于其他团队专注于让这些微型机器人使用鞭毛、类似尾巴的附属物移动,即“期望微型机器更灵活、更易移动、收集来自不同环境的数据”;MIT研究者则专注于“期望微型机器人由环境资源中的能量驱动,并实现各种感知、数据收集和传输”。

从长远来看,MIT的方法可能会促进在有机基板上创造出极其微小的电子元器件,这些器件可以离散地收集和传输各种数据,甚至可以与这些有机基板结合起来工作。虽然这些构想听起来像是电影《合金装备崛起:复仇》(Metal Gear Rising:Revengeance)中虚构的纳米机器人,但是上述高级功能和流动性在当前技术中暂时无法实现。如果最终可行,期间还需经历很长的研发之路。

对于石油和天然气行业来说,检查泄漏或问题耗时且花费巨大,因此这些微型机器人市场潜力是非常巨大的。微型机器人可从管道的一端引入,再从另一端取出,由此获取它们在管道中测量的数据。MIT研究者将继续钻研这些微型机器人技术,以实现在无需物理接触的情况下提高数据传输通信的能力。

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《MEMS产业现状-2018版》

《微流控技术的即时需求检测应用》

《生物传感器市场-2017版》

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