Rekonfigurierbarer magnetischer Schleimroboter. Fortgeschrittene Funktionsmaterialien
Ein schleimiger kotähnlicher Roboter könnte eines Tages verwendet werden, um Dinge aus dem Inneren des Körpers zu greifen, laut einem neuen Bericht veröffentlicht am Freitag von Der Wächter. Das Gerät ist die Erstellung vonProf. Li Zhang von der Chinesischen Universität Hongkong.
Der Schleim kann sich bewegen von Magneten gesteuert, umgeben Dinge in Form eines C oder O und nehmen sie auf und können sogar Elektroden miteinander verbinden. „Das ultimative Ziel ist es, es wie einen Roboter einzusetzen“, sagte Zhang Der Wächter. „Wir betrachten es immer noch als Grundlagenforschung – der Versuch, seine Materialeigenschaften zu verstehen.“
Ein Roboter aus magnetischem Schleim könnte im Inneren des Körpers eingesetzt werden, um Aufgaben wie das Auffinden von versehentlich verschluckten Gegenständen auszuführen.https://t.co/EYpnx56vNO pic.twitter.com/zA3hMO80xQ
— Neuer Wissenschaftler @newscientist 31. März 2022
Unterschiedliches Verhalten
Gerade als Sie dachten, es könnte nicht noch seltsamer werden, enthüllte der Forscher, dass sich der Schleim ganz anders verhält, je nachdem, wie Sie sich ihm nähern. „Wenn Sie ihn sehr schnell berühren, verhält er sich wie ein Feststoff. Wenn Sie ihn sanft und langsam berühren, verhält er sichwie eine Flüssigkeit“, sagte Zhang.
Wie wird es hergestellt? Es besteht aus einer Mischung aus einem Polymer namens Polyvinylalkohol, Borax und Neodym-Magnetpartikeln, die für die Anziehungskraft verantwortlich sind, die zu den Bewegungen des Schleims führt.
„Es ist sehr ähnlich, als würde man zu Hause Wasser mit [Mais]stärke mischen“, fügte Zhang hinzu.
Der Forscher weist darauf hin, dass es im menschlichen Körper im Verdauungstrakt verwendet werden könnte. Allerdings besteht dabei eine Gefahr, und zwar, dass die magnetischen Partikel im Schleim giftig sind.
Noch zu giftig
Um dieses Problem zu lösen, überzogen Zhang und sein Team den Schleim mit einer Kieselsäureschicht. Sie erwarten, dass dies eine Schutzschicht erzeugen würde, die die toxischen Partikel davon abhalten würde, mit dem menschlichen Körper zu interagieren. Sie stellen dies jedoch immer noch festdie Substanz konnte nicht lange im Körper verbleiben.
„Die Sicherheit [würde] auch stark davon abhängen, wie lange Sie sie in Ihrem Körper lassen würden“, schloss Zhang. Obwohl es cool ist Erfindung zum Ansehen In Wirklichkeit kann es im menschlichen Körper keinen wahren Zweck erfüllen, bis seine toxischen Eigenschaften vollständig entfernt sind.
Die Studie über den Schleim wurde in der Peer-Review-Zeitschrift veröffentlicht Fortgeschrittene Funktionsmaterialien.
Studienzusammenfassung:
Magnetische Miniatur-Roboter mit weichem Körper ermöglichen den nicht-invasiven Zugang zu beengten Räumen und bieten ideale Lösungen für minimal-invasive Chirurgie, Mikromanipulation und gezielte Arzneimittelabgabe. Die bestehenden elastomerbasierten Silikon und flüssigkeitsbasierten Ferrofluid oder FlüssigkeitMetall haben magnetisch betätigte Miniatur-Softroboter ihre Grenzen: Aufgrund ihrer begrenzten Verformbarkeit können die auf Elastomeren basierenden kleinen Softroboter nicht durch eine stark eingeschränkte Umgebung navigierenauch begrenzt durch die instabile Form der Flüssigkeit selbst und sind daher schlecht an die Umgebung angepasst In dieser Studie wurden magnetisch betätigte Schleimroboter auf Nicht-Newton'scher Flüssigkeit sowohl mit der Anpassungsfähigkeit von Robotern auf Elastomerbasis als auch mit rekonfigurierbaren erheblichen Verformungsfähigkeiten der Flüssigkeit ausgestattet-basierte Roboter werden demonstriert, die durch schmale Kanäle mit einem Durchmesser von 1,5 mm fahren und auf m manövrieren könnenVielfältige Substrate in komplexen Umgebungen.Der vorgeschlagene Schleimroboter implementiert verschiedene Funktionen, darunter das Greifen fester Gegenstände, das Schlucken und Transportieren schädlicher Dinge, die Überwachung menschlicher Bewegungen sowie das Schalten und Reparieren von Schaltkreisen.Diese Studie schlägt das Design neuartiger Roboter mit weichem Körper vor und verbessert ihre zukünftigen Anwendungen in biomedizinischen, elektronischen und anderen Bereichen.