欢迎光临
让我们一起尝试和机器人沟通
您的位置:  首页 > 机器人快讯 > 生活 > 正文

MIT告诉你,如何大规模生产细胞大小的机器人

2018-11-26 13:52 yifan 次阅读 条评论

大规模生产机器人?听上去像《星球大战》之类的科幻电影里大坏蛋干的事儿。可现实比电影还要科幻。美国麻省理工学院的研究团队现在开发了一种方法,不仅能实现机器人的大规模生产,而且这种机器人的大小只有细胞那么大,真是原子级别的高科技。

先说说这么小的机器人能做什么用:微型设备越小,就越能进入纤细、复杂的结构之中;我们可以让微型机器人前往一些原先很难探察的地方:为石油天然气管道探伤、在人体血管内诊断疾病。研究团队把这种微型机器人称为“syncell”,也就是“合成细胞”。实验证明,如果把存储单元放到这种机器人里,它还可以成为良好的数据存储设备,即使一段时间不通电并浸在水中也不会丢失数据。

从本质上讲,syncell本身并不是机器人,而是一种装载微型电子器件的容器结构。麻省理工学院的Michael Strano教授领导的研究团队推出的这项成果,正是用极为高效、精确的方法,让石墨烯材料批量生成这种微型容器。成果发表在了最近出版的《自然·材料》杂志上。

从显微镜下观察,syncell和人体红细胞的大小差不多,个头大约10微米。Strano教授说:“它看起来像一个活的生物细胞。事实上大多数人都会把它当成细胞。”我们可以把传感器和存储器放进syncell里,然后把一大群这样的细胞机器人从管道(比如石油管道、人体血管)一端注射进去,由传感器在管道内部收集信息。当syncell从另一头出来的时候,我们取出存储器中的数据,就可以完成精确的探察任务。

我们马上要介绍的是这项成果里最有趣的部分:syncell的批量生产方式。要精确地大规模制造这么多细胞大小的小容器,是不是必须用到特别尖端的微型设备呢?答案是不用。这个制造方法的要点是充分运用了石墨烯材料自身的特性。制造过程如下:

首先,将一层极薄的石墨烯片铺在表面。然后,用专门的印刷机把装载着微型电子元件(比如传感器、存储器)的高分子聚合物印到这层石墨烯上。这些聚合物形成了点阵,在显微镜下看,像是一个个小圆柱。最后,让第二层石墨烯落在这一层圆柱的顶端。

项目研究人员Albert Liu介绍说:“就像桌布落在圆桌表面一样,石墨烯片在聚合物圆柱的边缘也会自然地垂落折叠,发生圆形应变。”

我们知道,石墨烯是一种超薄而坚固的材料,但是它又具有“脆”的特点,出现应变后就会破损。研究团队恰恰利用了石墨烯这个特性,令其产生可控的破损(称为autoperforation,自动破损),最后上下两层石墨烯片会自动融合,形成完整的圆形容器syncell——“就好像被一个微型打孔器切下来一样整齐干净”。

与其他制造微型机器人的复杂工艺相比,syncell技术的优势在于其简洁,基本上只需要一个步骤。研究人员表示,这个技术可以用于其他多种超薄材料,除了石墨烯之外,比如二硫化钼和六方氮化硼都可以形成syncell容器。

Albert Liu表示,syncell技术为微型和纳米级别的制造工艺提供了一套全新的工具包。

参考来源:

http://news.mit.edu/2018/how-mass-produce-cell-sized-robots-1023


声明:本文由入驻第3人类号的作者撰写,除第3人类官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表第3人类立场。
  • 0
    感动
  • 0
    路过
  • 0
    高兴
  • 0
    难过
  • 0
    搞笑
  • 0
    无聊
  • 0
    愤怒
  • 0
    同情
热度排行
友情链接