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　　近期，上海交通大学刘清坤副教诲与美国康奈尔大学团队配合，提出了一个全新的观念——微型变形超构呆板人（Metabot）。

　　他们基于超质料修筑了一款尺寸幼于 1 毫米的“微型变形金刚”，不单可用微电子限造、可重构肆意形态，还可以让它举行可控的定向行走。

　　“微型呆板人尺寸十分幼，一般其只可举行腿部的片面运动，而咱们的微型变形呆板人可以正在大限造内肆意变革身体的形态。”刘清坤默示。

　　这款微型呆板人采用了基于剪纸组织的计划，并团结了电化学驱动的微型实践器。它由多达上百个根本单位构成，网罗约 100 个二氧化硅面板和 200 多个行径搭钮构成，而搭钮的厚度仅为 10 纳米。

　　通过电化学驱入手腕，这些搭钮可以正在短短 100 毫秒内启发微呆板人实行片面扩展和屈曲，最大可达 40% 的面积转变。而且，它还可以遵照激活的搭钮区别，变革形态并实践多种运动形式。

　　因为基元繁多，固然灵动性高，但这也使得其正在可控性操作方面变得十分疾苦。若何均衡呆板人的灵动性和刚性，是咨议职员面对的挑拨之一。

　　基于此，他们通过无误电可寻址的驱动格式，实验让这些基元可以无误地实行标的形态，而且一朝变形就能遵守计划的形式安谧、有序地坚持正在某个形态，而不是粗心变形。

　　须要理解的是，这种微型呆板人由力学超质料造备而成，它的怪异之处阐扬正在，当质料正在某个偏向被拉伸至膨胀时，与之笔直的偏向也会随之膨胀。

　　这种叫做“拉胀”的质料拥有负的泊松比，这与天然界质料正在被拉伸时笔直偏向会屈曲的性情半斤八两。

　　咨议职员愚弄超质料的这种性情来开拓可变形的微型呆板人，所以将这种呆板性定名为“超质料呆板人”（Metasheet Robot），简称“Metabot”。“这不单是新名称，也代表了一个计划微型呆板人的新观念。”刘清坤说。

　　这种基于超质料造备的微型呆板人，展示出了更高的灵动性和鲁棒性。其组织由繁多的基元构成，这与古代呆板人的计划拥有实质的区别。

　　古代呆板人一般惟有一个主体和两条腿，一朝腿部受损就大概导致行走功效吃亏，而微型变形呆板人即使部门基元受损，也可以坚持寻常的运作才具。

　　与四边形组织比拟，六边形组织不单形变限造更大，并且自正在度适中，既不会过于坚硬，也不会因过于柔弱而变得难以限造。

　　上海交通大学副教诲刘清坤和康奈尔大学王伟博士是合伙第一作家，康奈尔大学伊泰·科恩（Itai Cohen）教诲承担通信作家。

　　这种微型呆板人拥有尺寸极幼和庞大的变形才具的上风，所以正在生物医学、情况监测和微流控身手等规模拥有广大的利用远景。

　　比方，正在微型呆板人皮相的面板上装配带有医学符号物的传感器或微限造器，以能通过人体腔道等丰富、渺幼的情况。

　　下一步，该课题组规划进一步提拔其机能，并正在面板上搭载更丰盛的功效，如传感器、药物载体、微限造芯片等组件，以实行无线限造，并通过收拾器间的通讯实行散布式限造。

　　与此同时，咨议职员正正在酌量将这种微型呆板人集成到内窥镜末尾，以便通过微创手术的格式将其送入体内举行检测和诊疗。

　　刘清坤指出，这种微型呆板人不单可以开释药物，还以至大概因其庞大的变形才具，举行精采的操作作为。“这须要咱们研发更庞大的驱动器，以确保呆板人有足够的力气来抓取和移除病变机闭，雷同于柔性呆板人或柔性机器手的功效。”

　　其它，正在微型呆板人皮相还可装配电极，愚弄电刺激的格式来诊疗病变部位，这将进一步巩固其正在微创医疗规模的利用潜力。