近日，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所微納米課題組在微型機器人研究領(lǐng)域又取得新突破，所研究的氣泡微型機器人實現(xiàn)了對多個微結(jié)構(gòu)的一體化裝配及驅(qū)動研究結(jié)果，發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces（美國化學(xué)學(xué)會《應(yīng)用材料與界面》期刊），并入選美國化學(xué)學(xué)會亮點成果。
 

 

　　機器人被廣泛用于汽車制造、飛機噴漆等工業(yè)自動化領(lǐng)域，但用于生物醫(yī)學(xué)的微結(jié)構(gòu)部件裝配尚未實現(xiàn)自動化。隨著制造業(yè)的微型化，目前加工的微結(jié)構(gòu)只有幾十微米或幾百微米長，如何對這么小的結(jié)構(gòu)進行裝配是面臨的挑戰(zhàn)。微型機器人是可能的解決方案。在之前的研究中，科學(xué)家們利用激光或超聲制造微氣泡對微結(jié)構(gòu)進行二維或三維組裝，但卻不能將這些松散獨立的結(jié)構(gòu)連接起來形成一個整體。

 

　　沈陽自動化所微納米課題組的科研人員希望在他們已開展的氣泡微型機器人對微結(jié)構(gòu)二維及三維操作（包括二維移動、旋轉(zhuǎn)和三維翻轉(zhuǎn)、滾動等）基礎(chǔ)上，研制出能夠?qū)⒍鄠€獨立結(jié)構(gòu)裝配成一體化結(jié)構(gòu)并控制其運動的氣泡微型機器人。

 

　　科研人員通過巧妙設(shè)計微結(jié)構(gòu)具有卡扣連接結(jié)構(gòu)，氣泡微型機器人可以將多個獨立微結(jié)構(gòu)抬起、翻轉(zhuǎn)并裝配成不會散開的一體化結(jié)構(gòu)，例如由多個獨立微結(jié)構(gòu)裝配成完整齒輪結(jié)構(gòu)、蛇形結(jié)構(gòu)、小車結(jié)構(gòu)等。氣泡機器人也可作為驅(qū)動器驅(qū)動這些結(jié)構(gòu)運動，包括蛇形結(jié)構(gòu)彎曲、齒輪旋轉(zhuǎn)、小車運動等。該方法為微結(jié)構(gòu)的操作及一體化裝配，體外生物組織構(gòu)建提供了新的解決方案。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院國際合作重點項目和交叉創(chuàng)新團隊等項目的支持。

 

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