韩国研究人员创造出能够依靠吸收周围环境中水
标题:模拟植物机制的湿度驱动微型机器人诞生:未来有望应用于医疗领域
近日,韩国首尔大学的研究人员在仿生学领域取得了突破性进展,成功创造出一种能够依靠吸收周围环境中水分前行的微型机器人。这一成果在《科学机器人》杂志上发表,引起了广泛关注。
这种所谓的“湿度机器人”的设计灵感源于植物,特别是那些能够在不同湿度条件下改变形态的植物。例如,松果的鳞片在潮湿时紧闭,干燥时则打开,这种特性为研究人员提供了重要的启示。
研究团队深入研究了非洲的灌木植物——枯野葵种子的鬃毛机制,并模仿其工作原理。这种微型机器人拥有由纳米纤维制成的两层结构,其中一层能够吸收水分,而另一层则不具备这一特性。
当这种机器人被放置在潮湿的表面上时,吸湿层会迅速吸收水分并膨胀,使得机器人呈现出弓形。当表面变干,机器人就会回落,这一反复过程促使机器人移动。
更重要的是,这种微型机器人的能源来自于空气中的水分,这是一种全天然、无毒的能量来源,相比于可能引发爆炸的电池,更加安全可靠。这一特点使得湿度机器人未来有可能被应用于人体内部,例如将药物输送到皮肤下的目标位置。
研究人员已经证实,经过抗生素浸泡的湿度机器人能够穿过装满细菌的培养板,留下一条消毒的小道。这意味着,未来这些机器人可以在人体内部移动,利用皮肤的水分来推动自己,并同时进行疾病治疗。它们还可以配备传感器,对其他气体作出反应,从而实现在复杂环境中的多功能应用。
这项研究的成功不仅展示了仿生学领域的巨大潜力,也为我们提供了一种全新的思路,即将自然界的智慧应用于工程技术中。随着研究的深入,我们期待这种湿度机器人在未来能够广泛应用于医疗、环境监测、灾难救援等领域,为人类带来更多的便利和福祉。