醫療行業的顛覆性技術 這些納米機器人可以進入你身體投放藥物

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機器人已經越來越走進我們的生活，越來越多地應用在各行各業中，當你聽到機器人這個詞時，你首先會想到什麼？是波士頓動力公司quadrupedal Spot四足機器人嗎？軟銀Pepper機器人嗎？還是一款靈活小巧的，可以在體液中遊動的微型裝置？這就是我說的納米機器人，這種機器人的體型很小，它主要用於醫學領域，可以把救命的藥物送到你體內難以到達的那些地方。

在即將發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的一篇論文中，洛桑聯邦理工學院（EPFL）和蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的一組科學家介紹了一種受細菌啟發研究出的機器人，這種機器人奇妙之處在於其具有生物相容性，能夠根據需要改變其形狀，並且可以輕鬆通過狹窄的人體血管。這篇論文的第一作者Selman Sakar說，他和同事們採用了摺紙的方法，他們稱為kirigami，來設計和摺疊機器人的外部結構。

Selman Sakar在一份聲明中表示，「這款機器人有特殊的組成和結構，能夠適應流體的特性。例如，如果粘度或滲透壓濃度變化，它們就會改變自己的形狀，以保持其移動速度和機動性，同時又把握住了運動方向的控制。」

上圖為正在工作的納米機器人

之所以這麼神奇，最主要的就是這款機器人採用了所謂的水凝膠納米複合材料，一種充滿納米材料，水合物，緊密結合的聚合物網路，它很有彈性。研究人員沒有在納米機器人內部填充微型感測器、電池和驅動器，而是在納米複合材料中加入磁性納米顆粒，以適應周圍電場的變化。然後，這些機器人會被提前編程，可以根據指令提前變形或者利用流體流動自行通過腔體。

這款機器人還有另一個關鍵優勢，那就是材料費用低廉，Selman Sakar和論文的另一作者Bradley Nelson說他們可以以合理的成本批量生產這款機器人。Bradley Nelson表示，「因為環境條件的改變，自然界中進化出了多種形狀各異的微生物。正是這一基本原理啟發了我們，我們開始投入研發一款微型機器人。對我們來說，最關鍵的難題是將設計理念與新的製造技術結合起來。」

在未來幾年，該團隊計劃提高這款納米機器人在複雜流體中的導航性能。只要這款機器人研發成功，未來這一劑可食用的納米機器人可能是治療疾病的一個好手段。

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