通过不对称激光诱导的石墨烯来轻量化和无漂移的磁性驱动的毫米机器人
Yun Chen1, Yuanhui Guo1, Bin Xie1
1State Key Laboratory of Precision Electronic Manufacturing Technology and Equipment, School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou, 510006, PR China.
Nature communications
|May 21, 2024
概括
研究人员开发了一种具有成本效益,高性能的石墨烯毫米机器人,用于精确的药物输送. 这些机器人提供高效的机动和可扩展的生产,为先进的医疗应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 在实现低成本,高效的机动和精确的轨迹跟踪同时实现的挑战阻碍了Millirobot的部署.
- 当前的材料和制造方法很难将这些基本特征整合到单一的毫米机器人设计中.
研究的目的:
- 开发一系列新的基于石墨烯的螺旋型千米机器人.
- 为了实现高性能特性,包括高效的机动,精确的轨迹跟踪和药物输送能力.
- 为了展示一个可扩展和具有成本效益的制造工艺,用于先进的千米机器人.
主要方法:
- 在激光诱导的聚合物到石墨烯转换过程中利用了不对称的光模式扭曲,以创建扭曲和剥离的石墨烯板.
- 制造的磁力驱动,涂层石墨烯基螺旋式千米机器人,来自轻量级的,疏水的石墨烯基脚手架.
- 经过证明的制造速度为每秒77个支架,用于高吞吐量生产.
主要成果:
- 开发了轻量级,低密度和疏水的石墨烯毫米机器人支架.
- 通过制造的millirobots实现了快速移动,优秀的轨迹跟踪和精确的药物输送能力.
- 在胃癌治疗的生理环境中成功演示了长途运动和药物运输.
结论:
- 基于石墨烯的螺旋式千米机器人同时满足性能,多功能性,可扩展性和成本效益的要求.
- 开发的制造方法可以实现高通量和大规模生产高性能毫米机器人.
- 这些毫米机器人显示出各种应用的巨大潜力,特别是在生理环境中的向药物输送中.
