跟胃鏡說拜拜！MIT研發(fā)細胞機器人，欲穿腸過肚檢查身體

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關鍵信息：MIT的研究人員創(chuàng)造出了一種可能是迄今為止最小的機器人，只有人體卵細胞大小，它們由2D電子設備附著在膠體上而來，光電二極管使其可以自供電，這種微型機器人能感知周圍環(huán)境、存儲數據，甚至還能執(zhí)行計算任務。

關鍵數據：該機器人的基質膠體微粒是一種不溶于水的微小粒子，大小只有1納米到1微米之間。

關鍵意義：這種機器人最終可能會成為石油、天然氣管道和人體腸道診斷的福音。

美國麻省理工學院（MIT）的研究人員創(chuàng)造出了一種可能是迄今為止最小的機器人，它們可以感知周圍的環(huán)境、存儲數據，甚至還能執(zhí)行計算任務。這種機器人可以為自己供電，最終可能會成為石油、天然氣行業(yè)、人體診斷的福音，它們可以沿著管道或腸道找出不合格的指標。

這機器人大約只有有人類的卵細胞大小，是在膠體上安裝2D電子設備而來，膠體是一種不溶于水的微小粒子，大小只有1納米到1微米之間，它們可以無限期地懸浮在液體甚至是空氣中。

通過將微小的膠體微粒與復雜的電路結合起來，研究人員希望這些設備可以通過為人類消化系統(tǒng)到石油和天然氣管道的任何東西進行診斷，或者漂浮在空氣中來測量化學處理器或精煉廠的化合物含量。

該研究今天發(fā)表在《自然納米技術》雜志上。

麻省理工學院博士后 Volodymyr Koman是該論文的主要作者，他說：“膠體可以進入其他材料無法進入的環(huán)境，以不同的方式旅行?！眽m埃顆?？梢栽诳諝庵袩o限漂浮，因為它們足夠小，碰撞空氣分子所產生的隨機運動力比重力更強。類似地，懸浮在液體中的膠體也永遠不會掉下來。

雖然也有其他人在開發(fā)類似的微型機器人裝置，但他們的重點一直是開發(fā)控制運動的方法，例如復制一些微生物有機體用來推動自身的尾狀鞭毛。但斯特拉諾認為，這可能不是最有效的方法，在大多數情況下，讓這些設備的功能更完整，比讓它們移動更重要。

由麻省理工學院團隊制作的這款微型機器人是自供電的，可以自己提供動力，不需要外部電源，甚至不需要內部電池。一個簡單的光電二極管提供了機器人電路所需要的電流來驅動它們的計算和記憶電路。這就足以讓他們感知周圍環(huán)境的信息，將這些數據存儲在他們的記憶中，然后在完成任務后將數據讀出。

研究人員說，這些設備最終可能會成為石油和天然氣行業(yè)的福音。目前，檢查管道泄漏或其他問題的主要方法是讓機組人員沿著管道進行物理驅動，并使用昂貴的儀器對其進行檢查。原則上，這些新設備可以插入管道的一端，隨水流一起運動，然后在另一端被移走，記錄沿途遇到的情況，表明問題區(qū)域位置的污染物的存在。

類似地，這些顆粒大小的機器人也可能會被用于人體診斷，例如通過消化道尋找炎癥或其他疾病指標。

大多數傳統(tǒng)的微芯片，如硅基或CMOS，都有一個扁平的、剛性的底物，當附著在膠體上時，它們在穿過環(huán)境需要經歷復雜的機械應力而不能正常工作。另外，所有這些芯片都“非常耗費能量”，這就是為什么團隊決定嘗試2D電子材料，研究人員發(fā)現(xiàn)這些材料可以附著在膠體表面上，即使在進入空氣或水中后仍然可以運作。這樣的“薄膜電子學”只需要很少的能量?！八鼈兛梢杂梦⒎氐碾妷候寗?，”論文作者說。

這項工作得到了美國海軍研究辦公室和瑞士國家科學基金會的支持。

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