從本質(zhì)上來說,3D打印是一種更先進的制造技術(shù),其發(fā)展方向是讓人們制造各種東西更加簡單方便,包括微型機器人。
近日,在《英國皇家化學學會2015》雜志上,出現(xiàn)了一篇名為《三維(3D)打印在微型游泳者和生物混合機器人上的應用》的研究論文,作者是M.M.Stanton、C.Trichet-Paredes和Sánchez。
本文討論了利用3D打印技術(shù)制造微型機器人的現(xiàn)實和挑戰(zhàn)。研究人員使用微型游泳者(微型機器人)來測試他們在不同類型的液體和細胞環(huán)境中應對挑戰(zhàn)的能力。
這篇論文的作者用3D打印成功制造了一個322微米長的磁熱機器人游泳者,用Connex Object2603D打印機和高溫聚合物打印的一個微型游泳者,被制成“扇貝”形狀。
最后的結(jié)果是驚人的,非常令人鼓舞。據(jù)了解,上述磁精子和扇貝形微型游泳者在非常粘稠的環(huán)境中非常成功,但在對扇貝形微型游泳者的進一步實驗中,它們可以像細菌一樣旋轉(zhuǎn),并攜帶“貨物”。
受此啟發(fā),研究團隊使用同樣的雙光子光刻技術(shù)制造了一艘螺旋形的“微型游泳者貨船”。這種微型機器人表面鍍有鎳和鈦,其形狀為六面體和圓柱形。研究人員讓這些3D打印的微型貨船以人類腎臟細胞為貨物,通過各種挑戰(zhàn),成功完成運輸任務。科學家們得出結(jié)論,3D打印的微型游泳者和運輸設備確實是生物醫(yī)學機器人應用的未來。
被稱為“生物混血兒”的3D打印用于生物有機體的機械系統(tǒng),進一步進化為生物驅(qū)動的動力設備,也被稱為生物機器人。這些微型裝置由細胞和生物液體提供動力,它們的結(jié)構(gòu)非常簡單。通過3D打印一個涂有蛋白質(zhì)和骨骼肌成肌細胞的5毫米長的支架,研究人員可以創(chuàng)建一個“生物雜交爬蟲”,由“肌肉爬蟲”提供足夠的運動動力。研究人員可以使用電脈沖刺激肌肉軌跡收縮并移動支架,從而完全操縱其運動。此外,研究人員還總結(jié)了光模式刺激的應用,以創(chuàng)建生物混合驅(qū)動器。
科學家認為,這些3D打印的微型機器人就在人體內(nèi)。體內(nèi)要做的事情很多,比如以治病為目的。體內(nèi)運輸“貨物”等。