近日，國際學(xué)術(shù)期刊Nature撰文報道了中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所液態(tài)金屬與低溫生物醫(yī)學(xué)研究中心團(tuán)隊在微型機(jī)器人領(lǐng)域的最新研究成果，并將該成果列為研究熱點(diǎn)(Research Highlight)。這一突破性進(jìn)展為生化檢測、物質(zhì)合成和微創(chuàng)手術(shù)等領(lǐng)域提供了全新的技術(shù)手段。
 

　　研究團(tuán)隊提出了一種親水的硬磁性柔性機(jī)器人，通過將釹鐵硼顆粒與糖模板嵌入Ecoflex彈性體，并對材料進(jìn)行氧等離子處理，形成多孔親水結(jié)構(gòu)，顯著增強(qiáng)了液滴粘附力。磁性顆粒被包裹在化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的聚合物中，使機(jī)器人具備優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，可實(shí)現(xiàn)對酸、堿液滴反應(yīng)的高效操控，同時避免了樣品污染。研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)控磁場速度，機(jī)器人能夠完成液滴的分割、融合及輸運(yùn)等一系列連續(xù)操作，為復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的精準(zhǔn)控制提供了新思路。該技術(shù)在生化檢測、物質(zhì)合成和微創(chuàng)手術(shù)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，有望推動相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展。研究團(tuán)隊表示，未來將進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)器人性能，探索其在更多場景中的實(shí)際應(yīng)用。
 

　　機(jī)器人的移動速度和液滴的體積對液滴操控行為的影響 (a)不同移動速度和液滴體積下磁性機(jī)器人的液滴操控行為。(b)三種液滴操控模式示意圖。(c)液滴操控過程中受力分析示意圖。(d)對于50 微升液滴，本項(xiàng)工作與其他方式液滴輸送速度的對比。