沈阳自动化所磁热联合驱动微型软体机器人研讨获得发展

近来，中国科学院沈阳自动化研讨所机器人学国家重点实验室微纳米自动化课题组在磁热联合驱动的微型软体机器人研讨中取得新进展。科研人员使用4D打印技能制备的软体机器人在近红外光和磁场的联合驱动下，展现了曲折形变、夹取及转移功用，在微结构转移、药物控释等方面展现出重要的使用远景。相关研讨效果宣布在CompositesPartB-Engineering上。

　　软资料使用内部能量改变和外部能量供给来发生形状变形和运动，对软体机器人技能的展开至关重要。4D打印是制作杂乱可变形软体结构的办法之一。4D打印是直接将规划内置到打印资猜中，打印加工出可自动变形的结构。但是，因为资料的物理化学性质约束，鲜有关于4D打印技能打印水凝胶资料制作软体机器人的研讨。

　　科研人员合成了一种由温敏水凝胶（NIPAM）、纳米粘土（Laponite）和磁性颗粒（NdFeB）组成的新式磁性温敏智能水凝胶。水凝胶具有可调理的生物物理特性和变形才能，以及极佳的生物相容性。研讨人员从自然界中的生物取得创意，在外部磁场中运用多资料4D打印技能加工了仿水母和仿扇贝等软体机器人。仿水母机器人能够在外部磁场驱动下以平移、旋转、翻滚方式运动，翻过人胃模型中的褶皱，完结微结构的自动夹取和转移。在外部磁场和近红外光发生的热场的协同效果下，机器人能够作为药物的载体并削减药物运送过程中的药物走漏。4D打印毫米级软体机器人将推进机器人在生物工程和医疗范畴的使用。

　　该课题组专心于小尺度机器人研讨，从毫米级、微米级到纳米级机器人展开了系列研讨，在磁驱动毫米机器人、光驱动毫米机器人、热驱动毫米机器人、气泡微米机器人、细胞微米机器人、混合驱动纳米机器人等方面取得了研讨效果【相关效果宣布在Small（2019）、AdvancedIntelligentSystems（2021）、ACS Applied Materials& Interfaces（2019/2020/2021）、Chemical Engineering Journal（2021）、IEEE Robotics and Automation Letters（2021）、Lab na Chip（2016）】。

　　研讨工作得到国家重点研制方案、国家自然科学基金、中科院青年立异促进会、中科院“立异穿插团队”项目、机器人学国家重点实验室的支撑。

仿水母机器人在胃模型中的运动与夹持转移

微型软体机器人可作为药物载体且具有极佳的生物相容性