毫米尺度的流体驱动软机器人
Rong Bian1, Ningbin Zhang1, Xinyu Yang1
1State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University; Shanghai 200240, China.
National science review
|November 12, 2025
概括
我们开发了一种迷你泡泡造方法,制造出微小,高品质的液体驱动软机器人. 这一突破使生物医学应用在狭窄的空间中实现了精确的导航.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 毫米级软机器人 (milli-SRs) 在狭窄的生物医学环境中提供了精确导航的潜力.
- 制造微型流体驱动软机器人是具有挑战性的,因为微尺度的力量和界面张力.
研究的目的:
- 为高质量,多功能流体驱动的毫米SRs引入通用设计和制造方法.
- 为了克服制造亚毫米软机器人部件的局限性.
主要方法:
- 开发了迷你气泡造方法,在稳定的条件下将气泡注入预先修改的液中.
- 利用理论模型指导的修改,解决粘性阻力和界面张力对泡动态的影响.
- 实现了软型毫米执行器的亚毫米内部空隙.
主要成果:
- 成功制造了比现有的软毫米驱动器小十倍,表面粗度低.
- 展示了一种能够处理微妙昆虫的千米抓手.
- 开发了一种用于导航狭窄血管的血栓提取器.
- 为改善支气管导航创建了一个微型可引导的尖端.
结论:
- 迷你泡泡造方法提供了一种可行的方法,用于生产高质量的多功能毫米SRs.
- 这些微型软机器人显示出高级生物医学应用的巨大潜力,包括微创手术和诊断.
- 开发的技术提高了灵巧性和安全性,在微妙的生物结构中导航.
