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利用天竺葵特性,科學家研製出用水分子來驅動的微型機器人

利用濕度驅動機器人, 避免了電池爆炸的危險。

在未來的醫藥系統中, 微型機器人潛力無窮, 它可以攜帶藥物按照醫生的指示到達人體的目標組織上, 但是如何保證機器人在工作過程中能夠擁有持續性能量供給呢?這一問題成為微型機器人應用發展上的一大阻礙。

近日, 在一項新的研究中, 科學家將目光從電池身上轉移到了植物上, 他們利用天竺葵的特性研製出了一款利用濕度來驅動的微型機器人。

天竺葵是一種喜幹惡濕的植物, 它的果實會根據空氣中的濕度自動打開或者關閉, 以確保種子可以得到很好的擴散, 隨後種子通過對幹濕度的反應, 自動鑽進土中進行播種。

它之所以可以精准得做到這一點, 是因為它們有多層細胞, 其中一些受濕氣影響, 一些不受濕氣影響。 當植物與水分接觸時, 那些對其有反應的細胞層會膨脹和拉伸,

而其他沒有反應的細胞層不會有任何變化, 因此隨著幹濕的變化, 種子就以蠕動的形式鑽進泥土中。

為了打造一款和天竺葵有類似特性的系統, 研究人員開發了一種由納米纖維組成的雙層材料, 當這個材料與空氣中的水分子接觸時,

材料中有一層會產生膨脹, 而另一層則保持不變, 因此材料形成彎曲的狀態;隨後乾燥後, 彎曲的一層會立即恢復原狀。 以此循環往復, 這一微型機器人就以“蠕動”的形式向前運動。

對於這一成果, 研究人員表示, 未來可應用到工業、軍事和醫療等多個領域, 安全無危害。

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