
在目前現(xiàn)有的技術(shù)條件下,大部分微型機器人是自主機器人,即在微環(huán)境下自主完成一定的任務(wù)。最近,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種超聲波驅(qū)動的玻璃針,可以連接到機械臂上,這使得它們可以泵入和混合微量液體和細(xì)小顆粒。
帶有活動手臂的機器人可以執(zhí)行機械工作,還可以被編程。一個機器人可以執(zhí)行多種任務(wù)。
傳統(tǒng)的微型系統(tǒng)通過精細(xì)毛細(xì)血管輸送微量液體,作為實驗室分析的輔助工具,他們通常利用外部泵使液體通過芯片。這樣的系統(tǒng)很難實現(xiàn)自動化,而且芯片必須定制。
由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院教授丹尼爾·艾哈邁德(DanielAhmed)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們現(xiàn)在正在將傳統(tǒng)的機器人技術(shù)和微流體技術(shù)結(jié)合起來。他們開發(fā)了一種使用超聲波的設(shè)備,可以連接到機械臂上。該裝置包括一個細(xì)而尖的玻璃針和一個壓電傳感器,壓點傳感器使針振蕩。這種設(shè)備類似揚聲器,超聲波成像和牙科清潔設(shè)備。研究人員可以改變玻璃針的振蕩頻率,創(chuàng)造多個漩渦組成的三維圖案。

科學(xué)家們還能通過一個微型通道系統(tǒng)泵送液體,創(chuàng)造一個特定的漩渦模式,并將振蕩的玻璃針放置在通道壁附近。
研究人員展示了這種方法不僅可以捕獲無生命的顆粒,還可以捕獲魚類胚胎。他們認(rèn)為它也能夠捕獲液體中的生物細(xì)胞。“在三維空間中操縱微觀粒子是有挑戰(zhàn)性的,微型機械臂讓這變得很容易。”艾哈邁德說。
艾哈邁德說:“到目前為止,大型傳統(tǒng)機器人和微流體應(yīng)用的進(jìn)展是分開的,我們的工作有助于將兩種方法結(jié)合。……