9月30日消息,一个研究团队(Mengfan Zhang、Guoyong Mao等)9月29日在arXiv发布研究,受凤仙花(Impatiens balsamina)种荚弹射散播机制启发,构建了磁热触发的微机器人运载胶囊:集成相变水凝胶闩锁、单稳态弹性盖板与载荷基座三部分。

其工作机制为:运输阶段水凝胶约束倒扣的弹性盖板储存弹性能;到达目标后施加交变磁场,Fe3O4纳米颗粒介导加热软化水凝胶,触发内聚失效,储存的弹性能驱动胶囊开启并弹射微机器人——胶囊在水凝胶软化后50毫秒内开启,微机器人以约1.0米/秒的初速射出。机械分析确保盖板装配后不出现双稳态、闩锁不在触发前提前破裂。团队在三维平台与离体猪胃组织中演示了保护性递送、靶点开启与释放后驱动全过程。

靶向递送微机器人面临的核心矛盾是“运输要锁死、释放要迅速”。该仿生胶囊用弹性储能+磁热解锁给出一种主动弹射方案,在消化道等腔道场景中,可望配合磁场导航实现局部给药或微创操作,属于医疗微机电与软体机器人交叉方向的代表性进展。 (来源:arXiv)