“Janus 粒子”——光控制的微型机器人

近年来,微型机器人技术一直在快速发展——工程师和科学家正在创造细胞大小的机器人,可以在血液中移动并执行必要的功能。

来源:Robogeek新闻频道(关于机器人技术的俄罗斯与世界新闻)

近年来,微型机器人技术一直在快速发展——工程师和科学家正在创造细胞大小的机器人,可以在血液中移动并执行必要的功能。

然而,此类设备难以控制,因此马克斯·普朗克智能系统研究所的研究人员开发了微型机器人,它们像某些细菌一样向光移动,这种特性称为趋光性。

趋光性在机器人技术中的吸引力源于这样一个事实:这种简单的行为基于光的强度 - 有些生物被它吸引,有些则被排斥,而另一些则寻找具有严格定义强度的区域。马克斯·普朗克研究所的团队表示,制造微型游泳器的关键在于简单性。细菌是极其复杂的生物体,科学家根本无法在微型机器人中复制它们的特征,因此他们选择了极简设计。微型游泳器只是千分之几毫米宽的玻璃碎片,其中一个半球被漆成黑色。这就是为什么它们被称为雅努斯粒子,以罗马神两面的名字命名。

颗粒处于水和可溶性有机物的混合物中,通过加热将其与水分离。当 Janus 粒子被均匀照射时,黑色面比透明面受热更多,然后溶液分离,浓度降低。然后恢复平衡,将粒子移向未着色的部分。然而,微型游泳者仍然很难控制——当光照均匀时,它们会向不同的方向移动。然后科学家决定使用光,逐渐从黑暗变为更饱和——粒子开始不均匀地加热,有目的地向光源移动。