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比头发还小的智能机器人“精兵”来啦,10cm圆晶造出一百万个

晓查 发自 凹非寺量子位 报道 | 公众号 QbitAI

1959年,有名物理学家理查德·费曼曾预言,人类将来可以“吞下外科大夫”。

费曼说的可不是“医闹”,而是把微型机械人打针到人体内,颠末历程血管到达指定位置进行手术。

今天,我们离这个夸姣的胡想又近了一步。

来自康奈尔大年夜学的团队发清楚明晰一个只有草履虫大小的微型机械人,登上了今天的Nature杂志。

这款机械人的厚度约5微米、宽约40微米、长度局限从40到70微米。肉眼没法看见,只能靠显微镜来不雅察,可被轻松吸入打针器中。

颠末历程激光的照耀节制,机械人交替摆动前后腿,在液体中游动。

由于它体积小、利便多量量制造,科学家甚至能一次能释放出上千个如许的机械人,构成一支“大年夜军”。

十多年来,科学家们一向在开辟能在液体中游动的微型机械人,有的甚至比康奈尔大年夜学造出的机械人更小、更快。

那末这项新工作为何如此稀奇呢?

起首,是由于它用了与制造芯片不异的工艺手艺。一个4英寸(约10厘米)的晶圆就可以分娩逾越100万个机械人。

△微型机械人布局图(图片来自康奈尔大年夜学)

其次,就是它非凡的推动装配,将能源和机械人分隔。

每一个机械人由以下两部分构成:一个硅光伏材料制成的简单电路,和四个电化学致动器制成的腿部。

研究人员利用原子层沉积和光刻手艺,用只有几十个原子厚的铂机关了支腿,铂的一侧被一层惰性钛笼盖。

当对铂施加正电时,周围溶液中带负电荷的离子将吸附到露出的外面上,以中和电荷。这些离子迫使袒露的铂膨胀,令其崎岖。

条带的超薄特点让腿部能急剧崎岖而不会断裂。

为了匡助节制3D肢体活动,研究人员在条带端部加上了刚性聚合物面板。面板之间的间隙相当于膝盖或脚踝,从而使腿部以受控体式格局崎岖来活动。

机械人活动的能源和旌旗灯号都来自外部的激光。

参考链接:https://news.cornell.edu/stories/2020/08/laser-jolts-microscopic-electronic-robots-motionhttps://www.nature.com/articles/d41586-020-02421-2https://www.nature.com/articles/s41586-020-2626-9#Sec14

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