中国科大等首次实现液态金属驱动的功能性轮式移动机器人 靶向治疗可借助液态金属机器人

本报讯记者从中国科大获悉，该校张世武副教授研究团队、澳大利亚伍伦贡大学李卫华教授研究团队和苏州大学李相鹏副教授研究团队组成的联合研究组，设计了基于镓基室温液态金属的新型机器人驱动器，首次实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人。在不久的将来，液态金属机器人将在癌症靶向治疗及智能柔性可穿戴设备等领域大展身手。

这项研究有望启发一种新型驱动方式，弥补传统机器人驱动方式（电机、液压及气动等）结构复杂、体积大以及驱动能效低等不足，促进未来微小机器人及特种机器人系统的发展。近日，该成果发表在《先进材料》上。

镓基室温液态金属具有独特的表面性质和理化特性，可以通过电场、磁场以及浓度梯度场等多种能量场或者表面改性等方式，实现变形、移动、分离以及融合等多种形态学变化，在微纳机电系统、微流体、生物医学以及机器人等领域具有巨大的应用前景，引起国际上的广泛关注。然而，液态金属在机器人领域应用研究目前仅局限于对处于电解液环境中的液态金属液滴本身的操纵，尚无能够脱离电解液环境运行的液态金属功能性机器人的研究报道。

镓基室温液态金属具有巨大的表面张力，在极低的电场功耗下展示出高效的运动能力。联合研究组巧妙地将高效液态金属驱动和变重心机构相结合，开发出结构简单紧凑、驱动性能好的新型液态金属机器人。研究人员设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构，将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部；通过巧妙设计的随动微型电极支架施加外部电场驱动轮体内液态金属运动，进而持续改变轮式机器人的重心，驱动轮式机器人滚动。

同时，研究人员对所提出的新型液态金属机器人进行动力学建模与分析，并通过实验探索了电解液浓度、施加电压、液态金属体积、轮体结构等参数对机器人运动性能的影响，获得驱动运动的最佳参数匹配。进一步通过集成电池系统，研究人员成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。新安晚报安徽网大皖客户端记者陈牧

新闻推荐

安徽省部署打赢健康脱贫三年攻坚战大病专项救治将扩至30个病种

■本报星级记者程茂枝大病、长期慢性病贫困患者住院及门诊合规医药费用报销比例达到90%左右；今年底，大病专项救治病种...

安徽新闻，新鲜有料。可以走尽是天涯，难以品尽是故乡。距离安徽再远也不是问题。世界很大，期待在此相遇。