可先別笑，還真有！
最近韓國首爾大學的研究者研發(fā)了一款名為“hygrobots”的微型機器人。它不僅能夠爬行和前后蠕動，還能像蛇一樣自如地蜷縮，更神奇的是，它不需要電池也不需要充電，而是靠吸收空氣中的濕氣來為自身提供能量。
說實話，它單純從外觀來看確實不像是擁有著復雜結(jié)構(gòu)和精妙功能的微型機器人，還長得跟被剪碎了的塑料片一樣，平淡無奇。但是事實是，它小小的身軀里的確蘊藏著神奇的能力。
從向植物“取經(jīng)”而來的研發(fā)靈感
吸收濕氣就能提供能量？這款神奇的小機器人到底是怎么做到的？
其實呀，智能相對論（微信id：aixdlun）了解到，它的設(shè)計靈感源于植物。我們都知道，松果的鱗片在潮濕時緊閉，在干燥時則打開，這樣可以使它內(nèi)部的種子傳播得更遠。這種機器人的靈感也就來源于此。它不是由植物材料制成，而是模仿其背后的機制。
“hygrobot”的執(zhí)行器采用吸濕的敏感膜組成的納米纖維的靜電紡絲生產(chǎn)的定向排列，從而迅速膨脹和收縮來縱向響應(yīng)濕度變化。基于非對稱摩擦系數(shù)加大整頓振蕩彎曲運動定向運動。
簡單來說，就是這個小機器人由納米纖維制成的兩層組成：一層吸收水分，而另一層則不吸收。當機器人被放置在潮濕的表面上時，吸濕層膨脹，使機器人弓起；吸濕層變干后機器人回落。這個過程循環(huán)往復，便能使機器人移動。它們可以通過吸收地面或空氣中的水分來改變自身的形狀和大小。
這樣一臺完全依靠吸收空氣中水分來運行的機器人是很有價值的，因為空氣中的水分是一種全天然的能量來源，源源不斷，不費成本；而且也沒有毒性，不像電池有可能會發(fā)生爆炸。這也是這種微型機器人未來或許能用于人體內(nèi)藥物運輸、為人類治病的關(guān)鍵。
“hygrobot”——治療疾病方面的冉冉新星
由于這款微型機器人在能源提供、運動機制等方面的特殊性，這讓科學家們看到了它在未來應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的巨大可能性。
由于自身體型小、結(jié)構(gòu)簡單，所以很容易根據(jù)不同的場景需要制成不同的形狀。為了檢驗它的潛力，研究人員將用抗生素浸泡過的“濕度機器人”放到覆滿細菌的培養(yǎng)皿上，它能自行穿過培養(yǎng)皿，留下一條殺過菌的小道，像毛毛蟲蠕動留下的粘液痕跡一樣
按照相同的原理，將來這些機器人也可以僅靠使用皮膚或者人體內(nèi)部水分來推動自己，將藥物輸送到人體各個部位。此外，由于它們對空氣中的濕氣非常敏感，除了在人體內(nèi)運送藥物之外，還可以配備傳感器，根據(jù)對其他氣體作出的反應(yīng)來檢測人體生理環(huán)境來診斷疾病。
由于這種機器人體型極小可以進入人體內(nèi)部，所以在未來對于很多外部儀器無法做出準確診斷或者不方便治療的疾病——比如說腦部、婦科和內(nèi)臟之類棘手的領(lǐng)域，期待它能夠大顯身手。而且它能夠在指定區(qū)域精準用藥，所以在疾病治療的療效提高和成本降低方面，或?qū)⑾破鹨粓龈锩?/div>
江湖人送“癌癥殺手”絕非浪得虛名
對于很對人來說，癌癥仍然是困擾他們的“不治之癥”。腫瘤是人體細胞無限制增殖以及病態(tài)地無限吸取養(yǎng)分，導致身體某一個部位的細胞生態(tài)變化的一種疾病。惡性的腫瘤便是癌癥。目前醫(yī)療界對癌癥還拿不出什么非常有效的治療方案，癌癥診斷書就像是死神的名帖，一旦被它的陰影籠罩，就等于半只腳踏入了鬼門關(guān)。
但是現(xiàn)在這個能像毛毛蟲一樣蠕動機器人，或許能為廣大癌癥患者帶來福音。
這款微型機器人使用的是納米纖維材料，非常有韌性且不易破損，這為它在復雜的人體內(nèi)穿行并且將所運載的藥物完好無損地送達指定治療區(qū)域提供了保證。
因為，遏制癌細胞增殖的藥物早就研發(fā)出來了，但是傳統(tǒng)的藥物“敵我不分”，對于正常細胞和腫瘤細胞都有很強的殺傷作用。在使用常規(guī)用藥手段時，藥物還沒到達腫瘤處，就在血液循環(huán)過程中被身體吸收了一大半；而在藥物到達腫瘤處之后還能能被吸收多少，也不能夠確定。因此在目前的醫(yī)療手段下，患者并不能夠大量使用這些藥物，否則不僅病情沒有得到多少緩解，反而身體卻因為藥物的副作用而垮下來。
而有了這種新研制出來的機器人之后，就可以準確無誤地將藥物輸送到腫瘤處發(fā)揮作用，而不會在半途中對身體的健康細胞造成損傷。
除此之外，這款機器人不用電池也不用充電，這就避免了與含有硅或重金屬的可植入裝置相關(guān)的毒性風險，也能避免可能對人體造成的“二次傷害”。
練兵還需幾何，方到用兵之時？
說到用于治病的可植入裝置，值得一提的還有水凝膠機器人。其實，“hygrobot”并非首個被應(yīng)用于生物醫(yī)學領(lǐng)域的小型機器人。去年，來自哥倫比亞大學的團隊在《科學機器人》（Science Robotics）雜志上發(fā)表了關(guān)于自行研發(fā)的水凝膠機器人這一成果，它由磁鐵激活，通過局部劑量性釋放化學藥物來治療腫瘤，達到更高精度的靶向化療。
顧名思義，水凝膠機器人采用的制作材料是與生物相容并且能進行生物降解的基于基于聚乙二醇（PEG）的水凝膠，對于人體和環(huán)境來說都更為友好。
至少在可植入裝置的材料上，可降解的納米纖維和水凝膠就預示著人類進了一大步。
此外，基于DNA折紙術(shù)來組裝和制備DNA納米結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)相應(yīng)功能的技術(shù)也日漸成熟，這是一種類似于制作微型復雜芯片的攝影構(gòu)圖技術(shù)（photo-patterning technique）。材料能夠通過埋入不同的生物化學模式，來響應(yīng)DNA的特定指令（如彎曲、折疊等），達到改變形狀的目的。這一技術(shù)大大提高了微型機器人的適用層面，使它能夠在不同環(huán)境下改變自身的形狀，來達到更好完成工作的目的。
水凝膠機器人需要外部的磁鐵激活和引導，這一點也提高了裝置的操控難度和對磁鐵的要求，并不便于身體內(nèi)部復雜器官的治療。相比之下，“hygrobot”沒有這個困擾，但是要使它精準地移動到指定部位并釋放藥物也需要后續(xù)的研究優(yōu)化。如果能夠在這一方面取得突破，那么我們相信它在藥物運輸、組織修復甚至破壞癌細胞植入等方面的潛力將令人矚目。
所以很有可能不久后的未來某一天，當我們生病時，只需要吞下裝著微型機器人的膠囊，他們在進入我們的身體后，能夠承載著治療疾病的藥物，并且根據(jù)我們身體的不同構(gòu)造變幻自身的形狀，避開所有的障礙精準地到達“目的地”，釋放藥物或者消滅病原體，完成許多在現(xiàn)在看來“不可能完成的任務(wù)”。
除了“癌癥殺手”或許更是“情緒大師”
不過，這款機器人帶來的想象力還不止于止。
因為它還有一個“身份”——情緒大師。
如果有一天，你能讀懂臥室窗臺上你養(yǎng)的那盆多肉在想什么、或者你家的貓主子對你的“伺候”是否滿意，甚至你能夠監(jiān)控你侄兒的抑郁癥并且穩(wěn)定病情，這聽起來是不是有點天方夜譚？或許微型機器人的發(fā)展，真的能讓這一切變成現(xiàn)實。
從生理角度來說，抑郁癥的形成是因為神經(jīng)遞質(zhì)中多巴胺和5-HT等物質(zhì)濃度降低而導致大腦額葉和邊緣系統(tǒng)的病變。在臨床中也通常通過增加單胺類遞質(zhì)的含量來治療抑郁癥。
這種對濕度敏感的微型機器人可以像個“家庭護理員”一樣待在抑郁癥患者的身體里，每當患者體內(nèi)多巴胺和5-HT濃度下降時，能夠及時地發(fā)出反饋，并且移動到相應(yīng)區(qū)域釋放單胺類遞質(zhì)來緩解抑郁癥癥狀。
開個腦洞，人、動物和植物的情緒在細胞生理機制層面有著共通之處。人和動物主要是依靠大小腦的機制、神經(jīng)元和激素的分泌來影響情緒，而我們目前則是通過測量記錄植物體內(nèi)生物電流的變化來觀測植物情緒。微型機器人的投入可能將動植物情緒的研究直接提升到分子層面，將微型機器人放入其體內(nèi)，由于它本身不含有金屬也不需要充電等可能影響生物磁場的因素，所以可以將來自設(shè)備的干擾降到最低，大大提升得到的研究數(shù)據(jù)的可信度。
不管是微型機器人直接反饋動植物的情緒反應(yīng)也好，還是提供相關(guān)數(shù)據(jù)供研究學習也好，它勢必能夠大大推進這一領(lǐng)域的研究發(fā)展。想象未來，我們能夠通過在寵物主子體內(nèi)或者心愛的盆栽體內(nèi)植入微型機器人，就能感受到它們是怎么跟你無言地“撒嬌”、“委屈”或者“吐槽”了。從動物到人類的交流或許算不上什么，但是植物跟人類的交流能夠真正稱得上是跨越物種的交流。
或許，這是微型機器人在人與大自然萬物和諧相處方面最值得銘記的意義——讓一切有靈之物的情緒能夠被感知、被理解，用后科技時代的產(chǎn)物，完成人類最原始的夢想。
總結(jié)：微型機器人，正在向我們打開另一個世界
從醫(yī)療到勘測、從制造到國防，各種各樣的機器人開始應(yīng)用于人類生活的方方面面。機器人向微型領(lǐng)域的發(fā)展，則意味著人類工作的精細化、精準化，將人類探索的層面不斷放大到細胞級別甚至分子級別。我們將從無限接近生命起源的角度來探究生命的意義。有的時候看起來令人束手無策的問題卻有可能在微觀層面上迎刃而解。
因為自然界在本源上是相通的，宏觀層面上截然不同的兩個事物在微觀上卻有可能具有共通之處，這個小小機器人或許在不經(jīng)意間就為我們推開了一扇“玄牝之門”。
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