可以用磁力控制的“精子机器人”

果浆木木 发表于  2014-06-04

可以用磁力控制的“精子机器人”
图为精子机器人在磁场的作用下蠕动

工程师已经创造出可以用磁力控制的“精子机器人”

这个简单的设计是由由金属外衣的头部和灵活的身体组成,它的长度是人类精子的6倍。

团队使用的是比冰箱磁铁还弱的磁场,他们使机器人“游”向前移动并且能朝着一个固定点移动。

他们希望这一发现能够在医学和制造业发挥作用。他们的发现被刊登在《应用物理》杂志的“来信”栏目中。

Sarthak Misra博士说:“我们已经构建出一个具有类似生物学活性的微小机器人,它看起来像精子细胞,但是它完全只能在实验室中制作。”他是荷兰Twente大学的机器人工程师。

精子,就像细菌,用使用鞭状的“鞭毛”推动液体使它们向前进。

该方法的其他研究包括将红细胞和具有磁性的尾巴联结,或者在金属微管中操纵精子。

新的小工具是由强壮但是灵活的聚合物制成,使用一种叫做“电子束蒸发”的技术将金属层涂在它的头上。

当这个装置被放置于由电磁铁线圈产生的移动的磁场中,这种金属元素就会受到不同方向的力。

精确导航

“它的磁性头部是用来使它定向的,然后,通过煽动尾巴使它前进。”Misra博士对BBC记者说,“它能摆动它的尾巴,这是因为我们改变了线圈中的电流。”

可以用磁力控制的“精子机器人”

因为它的尺寸,机器人很难和真正的精子相比:它能做到每秒0.5体长的摆动幅度,而一个人的精子可以在相同的时间里摆动超过数倍体长的幅度。

然而重要的是,Misra博士和他的同事们还展示了他们精确控制机器人的技术。通过电脑调整磁场的变化,他们引导他们的机器人游向固定的点。

这意味着这个小机器人在纳米制造业或者医疗中可以用来给物质定位。“它开辟了大量的应用,从靶位给药到体外受精你想到达的精确位置。”Misra博士说。

为了能使这一想法成为现实,研究者们需要在更复杂的环境中测试这一技术。他们正在做这些实验,并且努力使他们的精子机器人更小更快。

可以用磁力控制的“精子机器人”

在悉尼Victor Chang 心脏研究所研究分子马达的Matthew Baker博士告诉BBC记者,他们的工作非常酷,但是在大多数人的想象里,这个小玩意儿不算是机器人。

“它只是一个金属片,但这个领域做得事情则非常困难,”Baker博士解释说,“这个装置精华的部分是小的、可调谐的、振荡的磁场。”

这项新研究的第一作者Islam Khalil博士说,这种外源性的动力和导航使得这个装置如此的小。“随着技术的革新,许多产品变得更小,这使得在纳米或者微米规模的装配变得困难。”他在新闻声明中如是说。

“我们使用外部的磁场来控制精子机器人的移动,使得它们可以用于这一级别(纳米级和微米级)的操纵和装配。”

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