科學家們公布了機器人技術的一項突破性創新。他們創造了水母形狀的機器人，可以僅使用光來引導透過水下障礙物。
這項研究有可能徹底改變芯片實驗室裝置中的藥物輸送系統和流體操作。
「與傳統機器人不同，很難為微型軟體機器人配備用於運動和控制的執行器和機載傳感器，」該研究指出。
「因此，獨立控制多個微型機器人具有挑戰性，因為所有磁性機器人都在單個外部場中接收相同的控制輸入。」
兩個構建塊
由德國馬克斯·普朗克智慧系統研究所的孫萌萌領導的團隊開發的軟體機器人由兩個主要部件組成：鐵磁流體液滴和水凝膠殼。
鐵磁流體是由懸浮在油中的磁性奈米顆粒組成的材料。它們獨特的特性使它們能夠被磁鐵和光操縱。
「我們引入了一種雙峰驅動策略，融合了磁場和光學場，用於單個鐵磁流體液滴和液滴集體的遠端和可編程 3D 引導，」研究人員強調說。
這些機器人具有非凡的機動性背後的秘密在於它們對光的獨特反應。當暴露在光線下時，水凝膠殼內的鐵磁流體液滴會升溫。
這種加熱導致液滴內的微小氣泡膨脹，增加機器人的整體浮力並使其能夠向上漂浮。
模擬真實世界的挑戰
為了測試這些軟體機器人的能力，研究人員在水箱內建造了一個水下障礙訓練場。
該課程以位於不同高度的各種平台為特色，模擬了這些機器人可能面臨的現實挑戰。
水母機器人在課程中被引導，展示了它們在復雜的水下環境中航行的能力。
研究人員說：「控制液滴在各種實際套用中至關重要，包括生物醫學領域、化學反應、熱調節、集水和電子學。
「這些發現為液滴操作提供了一種有效的策略，擴大了基於液滴的機器人的能力。
未來的研究和廣泛的套用
亞利桑那州立大學（Arizona State University）的研究員哈米德·馬爾維（Hamid Marvi）設想，在未來，成群結隊的這些水母機器人被部署在人體內。他們可以以前所未有的準確性遞送藥物，靶向特定組織，甚至進行微創外科手術。
水凝膠外殼的使用進一步增強了它們的能力，因為鐵磁流體液滴和水凝膠都可以透過光獨立操縱，從而實作復雜的運動和精確控制。
「這種能力使液滴微型機器人能夠熟練地完成從貨物運輸到微組裝的各種任務，這是在生化套用中特別受人尊敬的有利特性，」該研究強調說。
然而，在此類醫療套用成為現實之前，仍然存在重大障礙。一個主要問題是攝入鐵磁流體的安全性。需要進行廣泛的研究來確定將這些材料引入人體的潛在風險和長期影響。
