微型机器人像毛毛虫，可以折叠、滚动、抓取甚至降解

当你听到“机器人”这个词时，你可能会想到在工厂工作的复杂机械。但“微型机器人”可能会改变你的刻板印象。机器人也可以是一个手指般的大小，用来运送药物或进行微创手术。现在，ACS应用聚合物材料的研究人员已经开发出一种柔软、可生物降解的磁性微型机器人，它的灵感来自昆虫的行走和抓取能力。

  　　一些软微机器人已经被用于各种生物医学应用，这是由于它们体积小，并且能够从外部（通常是磁场）供电。例如，它们独特的结构使它们能够在胃肠道隆起的组织中移动或滚动。有一天，它们甚至可以被包裹在药物溶液中，将药物准确地输送到身体需要的地方。   　　然而，大多数微型机器人是由不可降解材料制成的，如硅树脂，这意味着如果用于临床应用，它们必须通过手术移除。此外，这些材料不太灵活，不允许对机器人的性能进行微调，限制了它们的适应性。因此，尚万峰、沈亚静和同事们想用柔软的可生物降解材料制造一个微型机器人，它可以抓取、滚动和攀爬，在完成工作后很容易降解。   　　为了证明这一概念，研究人员使用明胶溶液与氧化铁微粒混合，制造了一个微型机器人。将材料置于永久磁铁上方，溶液中的微粒将凝胶向外推，沿着磁场线形成昆虫状的“腿”。然后，将水凝胶置于冷水中，使其形成固体。最后一步是将材料浸泡在硫酸铵中，使水凝胶发生交联，使其更加牢固。通过改变各种因素，如硫酸铵溶液的组成、凝胶的厚度或磁场强度，研究人员可以调整其性质。例如，将水凝胶放置在离磁体较远的地方，会导致腿部更长。   　　由于氧化铁微粒在凝胶中形成磁链，在水凝胶附近移动磁铁会导致腿弯曲并产生爪状抓取运动。在实验中，这种材料抓住3D打印的圆柱体和橡皮筋，并将它们带到新的位置。此外，研究人员通过在染料溶液中涂覆药物，然后在胃模型中滚动，测试了微机器人递送药物的能力。到达目的地后，机器人展开并释放染料，策略性地使用磁铁。由于它是用水溶性明胶制成的，所以微型机器人在两天内很容易在水中降解，只留下微小的磁性颗粒。研究人员说，新的微型机器人可以为药物输送和其他生物医学应用开辟新的可能性。