香港城市大學(xué)發(fā)明的微型超強(qiáng)機(jī)器蟲(chóng)“卡特彼勒”，具有與人類相當(dāng)?shù)牧α?，能夠舉起26座的迷你巴士，可通過(guò)數(shù)百條毛茸茸的腿爬進(jìn)體內(nèi)輸送藥物。

香港城市大學(xué)發(fā)明了一個(gè)帶有“卡特彼勒”腿的微型機(jī)器蟲(chóng)，可以在人體內(nèi)運(yùn)送藥物。這項(xiàng)技術(shù)背后的研究人員說(shuō)，它具有相當(dāng)大的力量，可以提起26座的微型巴士。它能夠適應(yīng)環(huán)境，并且能夠沿著身體內(nèi)的表面，或是完全浸沒(méi)在血液、粘液這樣的體液中進(jìn)行有效移動(dòng)。但是，讓這種微毫機(jī)器蟲(chóng)脫穎而出的是它那數(shù)百條不到一毫米長(zhǎng)、看起來(lái)像細(xì)小毛發(fā)的尖腿。

研究負(fù)責(zé)人申亞京說(shuō)，機(jī)器蟲(chóng)的尖腿“大大減少了”它們之間的接觸面積，因此減少了與表面的摩擦。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，在干濕環(huán)境下，多腿機(jī)器蟲(chóng)的摩擦力要比無(wú)腿機(jī)器蟲(chóng)小40倍。它能夠承載比自身重100倍的載荷，這種強(qiáng)度可與螞蟻相媲美，螞蟻是自然界中最強(qiáng)壯的生物之一。

香港城市大學(xué)的研究小組研究了數(shù)百種地面動(dòng)物的腿部結(jié)構(gòu)，包括那些有2條、4條、8條或者更多條腿的動(dòng)物，特別是腿長(zhǎng)度和腿間距的比例。機(jī)器蟲(chóng)身體的厚度約0.15mm，每個(gè)錐形腿的長(zhǎng)度為0.65mm，兩腿之間的間隙為0.6mm，因此腿長(zhǎng)與間隙之間的比例約為1:1。

申博士說(shuō)：“大多數(shù)動(dòng)物的腿長(zhǎng)與腿間隙之間的比例在2：1至1:1之間，所以我們決定用1:1的比例來(lái)創(chuàng)建我們的機(jī)器蟲(chóng)。”除了多腿設(shè)計(jì)，材料也很重要。該機(jī)器蟲(chóng)由一種稱為聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅材料制成，該材料嵌有磁性顆粒，使其能夠通過(guò)施加電磁力進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

研究構(gòu)想的王鉆開(kāi)教授說(shuō)：“多腿設(shè)計(jì)和材料選取都極大地改善了機(jī)器蟲(chóng)的疏水性能。由于人體內(nèi)不同組織粗糙的表面和不斷變化的質(zhì)地使得運(yùn)輸變得具有挑戰(zhàn)性。”因?yàn)槎嗤葯C(jī)器蟲(chóng)在各種情況下均表現(xiàn)出了令人印象深刻的性能，因此可以廣泛應(yīng)用于人體內(nèi)藥物的輸送。

研究小組進(jìn)一步證明，當(dāng)面對(duì)比腿長(zhǎng)高十倍的障礙物時(shí)，機(jī)器蟲(chóng)可以通過(guò)可變形的軟腿，抬起身體的一端，形成高達(dá)90度的角度并越過(guò)障礙。通過(guò)增加施加電磁頻率，提高其速度。

申博士表示，這種極強(qiáng)的承載能力、高效的運(yùn)動(dòng)能力和良好的越障能力使這款微毫機(jī)器蟲(chóng)非常適合在惡劣環(huán)境下應(yīng)用，例如通過(guò)消化系統(tǒng)將藥物輸送到指定地點(diǎn)，或進(jìn)行醫(yī)療檢查。

在進(jìn)行進(jìn)一步的動(dòng)物和人類測(cè)試之前，研究團(tuán)隊(duì)正在從可生物降解材料的尋找、新形狀的研究、額外功能的增加，這三個(gè)方面做進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，完善他們的研究。

申博士希望在未來(lái)兩到三年內(nèi)制造出一種可生物降解的機(jī)器蟲(chóng)，這樣它就可以在完成藥物傳遞任務(wù)后自然分解。(實(shí)習(xí)編譯：李時(shí)雪 審稿：李宗澤)

關(guān)鍵詞： 香港城市大學(xué) 機(jī)器