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創新突破 小到可以在人體內行走的「機器人」2019-03-13

天下雜誌 2019-03-13

科學家開發出無線供電、能夠行走並承受嚴苛環境的機器蟲,而且它們小到可以利用一般的皮下注射針來注射。
康乃爾大學研究者創造的多階段奈米製造技術,可以在數週之內,將4英吋特製矽晶變為100萬台微型機器蟲。

每台機器蟲的長度僅70微米,約與非常細的毛髮寬度相當。機器人的身體是以超薄長方型玻璃骨架組成,上頭再覆上一層矽。

研究者會在矽層上刻製電子控制組件,以及2顆或4顆矽晶太陽能電池,就像是非常基本的大腦和器官。

開發奈米製作技術的米斯金(Marc Miskin)表示,以一般人比較能了解的方式來解釋,「我們是將半導體產業發展的科技,用來製作微小的機器人。」

每台機器蟲都有4隻腳,腳部是以鉑和鈦(石墨烯)複合層形成;白金則是使用原子層沉積來塗佈。

米斯金在聲明中表示,「那就像是用原子來上漆。」

接著,再將鉑鈦複合層切割成厚度為100個原子的腳部。

他表示,「腳部超級強壯。每台機器蟲的身體,厚度為一隻腳的1,000倍,重量約為一隻腳的8,000倍。」

以雷射照射機器蟲上的太陽能電池,即可為機器蟲供電。這會促使腳部的鉑膨脹,鈦則保持不變,因此腳部會隨之彎曲。

機器蟲之所以能夠行走,則是由於太陽能電池的設計,能使前腳或後腳交替收縮和伸展。

研究者指出,組織的厚度必須低於指甲的寬度,才以這種雷射供電方式控制機器蟲。

米斯金正在思考超音波、磁場等其他能量來源,如此一來,機器蟲就能在人體中展開驚人旅程,執行遞送藥物、繪製大腦圖像等任務。

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