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摘要:乐高机器人可以独立地移动每一个肢体,这要归功于它在一个独特的分层磁场中放置的磁控螺丝。原则上,这些物体可以在对抗癌症等大问题上协同工作。科学家们指出,从原理上讲,他们可以同时操纵数百个微型机器人。“人们可以想到螺丝驱动的机械装置,它们在人体内执行任务,而不需要电池或马达,”Rahmer告诉LiveScience。乐高机器人用四肢执行跳跃式千斤顶与磁性螺丝相连,每个螺丝可以独立移动,而不会影响周围的磁铁。
磁性控制的微型机器人群有朝一日可能有助于对抗体内的癌症。
在过去的十年里,科学家们已经证明他们可以操纵磁力来引导人体内的医疗设备,因为这些场可以对远程控制对象施加力。例如,先前的研究使用磁场来操纵心脏内的导管和引导肠道内的视频胶囊。原则上,这些物体可以在对抗癌症等大问题上协同工作。然而,单独指导一组微观设备的成员,使每个设备朝着自己的方向和速度移动,仍然是一个挑战。这是因为在同一磁场控制下的同一磁性物质通常彼此表现相同。[有史以来最奇怪的6个机器人]
现在,科学家们已经开发出一种 ... 来控制一组磁性设备中的每一个成员来执行特定的、独特的任务,研究人员在新的研究中说,
“我们的 ... 可能使人体内部的复杂操作成为可能,”研究的主要作者Jürgen Rahmer说,他是德国汉堡飞利浦创新科技公司的物理学家。
首先,科学家们创造了许多相同的微小磁性螺丝。接下来,研究人员利用一个强而均匀的磁场将这些磁性螺丝钉固定在适当的位置。在这个强大磁场中的小而弱的地方,微型螺钉可以自由移动。研究人员说,叠加一个相对较弱的旋转磁场可以使这些自由螺旋旋转。
在实验中,研究人员可以使几个磁性螺旋同时以精确的精度在不同的方向旋转。科学家们指出,从原理上讲,他们可以同时操纵数百个微型机器人。首先,科学家们制造了许多相同的微型磁性螺丝钉。接下来,研究人员利用一个强而均匀的磁场将这些磁性螺丝钉固定在适当的位置。在这个强大磁场中的小而弱的地方,微型螺钉可以自由移动。研究人员说,叠加一个相对微弱的旋转磁场可以使这些自由的螺丝旋转。
“人们可以想到螺丝驱动的机械装置,它们在人体内执行任务,而不需要电池或马达,”Rahmer告诉Live Science。
乐高机器人用四肢执行跳跃式千斤顶与磁性螺丝相连,每个螺丝可以独立移动,而不会影响周围的磁铁。(J.Rahmer和B.Gleich/Philips Research)这些磁群的一个应用可能涉及嵌入可注射微丸内的磁性螺钉。研究人员说,医生可以利用磁场使某些螺钉旋转来打开药丸。研究人员说,这可以帮助医生确保癌症 ... 死药丸中的放射性“种子”,只损害肿瘤而不是健康组织,从而减少有害的副作用。一旦这些药丸释放出治疗剂量的辐射,医生就可以使用磁铁来基本上关闭药丸。(药丸将由金属材料制成,否则会阻止辐射外泄。)
另一个潜在的应用可能是随着时间的推移而改变的医疗植入物,研究人员说。例如,随着人们的康复,磁场有助于改变植入物的形状,以便更好地适应患者的身体,Rahmer说,
在未来,研究人员可以开发出紧凑的磁场治疗器来控制微型磁性机器人,并使用X射线机等成像技术Rahmer建议使用s或超声波扫描仪来显示这些设备在身体中的位置。
科学家们在2月15日的《科学机器人》杂志上详细介绍了他们的发现。
是关于生命科学的原始文章。
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