為了設(shè)計(jì)出終極游泳機(jī)器人，英國(guó)的科學(xué)家把目光投向了不起眼的人類精子。

 

　　他們?cè)O(shè)計(jì)出的機(jī)器人由一個(gè)小小的磁頭和彎曲的彈性尾巴組成，個(gè)頭跟跳蚤差不多，其外觀和游泳方式都很像作為靈感來(lái)源的精子。不過(guò)，兩者之間也有一些很大的區(qū)別：這些游泳機(jī)器人可通過(guò)改變電磁電流進(jìn)行引導(dǎo)，由科學(xué)家在外部控制；哦，還有就是它們不會(huì)讓人懷孕。
 

 

　　事實(shí)證明，像這樣的“精子”是快速給藥的完美形狀。

 

　　一篇于9月4日發(fā)表在《流體物理學(xué)》（Physics of Fluids）雜志上的新研究論文對(duì)這種游泳機(jī)器人進(jìn)行了描述，據(jù)論文合著者、英格蘭?？巳卮髮W(xué)（University of Exeter）講師費(fèi)奧多·奧格林（Feodor Ogrin）稱，像這樣長(zhǎng)得像精子的機(jī)器人可以為面向人類患者的給藥系統(tǒng)提供一種廉價(jià)而高效的模板。

 

　　“有朝一日，這些游泳機(jī)器人可以被用來(lái)向身體的正確部位給藥，辦法就是通過(guò)血管游過(guò)去。”奧格林在一份聲明中說(shuō)，“開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)可能徹底改變我們的醫(yī)療方式。”

 

　　設(shè)計(jì)以精子為靈感的游泳機(jī)器人，這個(gè)想法已經(jīng)在之前的數(shù)項(xiàng)研究中經(jīng)受過(guò)測(cè)試，但奧格林及其同事認(rèn)為，他們找到了一種成本低廉的設(shè)計(jì)（機(jī)器人尾部可由簡(jiǎn)單的3D打印模具制成）和完美的頭尾比例。

 

　　在這項(xiàng)新研究中，?？巳卮髮W(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)制造了多個(gè)游泳機(jī)器人原型，它們的尾巴長(zhǎng)度從1-12毫米不等。接著，該團(tuán)隊(duì)把這些機(jī)器人放入不同粘度的液體中，使用不同強(qiáng)度的電磁電流引導(dǎo)它們前進(jìn)。就像精子細(xì)胞通過(guò)擺動(dòng)尾部（或“鞭毛”）向前游動(dòng)一樣，這些磁性游泳機(jī)器人也能擺動(dòng)尾部遵循著電流路徑前進(jìn)。

 

　　最終，研究人員發(fā)現(xiàn)，尾長(zhǎng)4毫米的游泳機(jī)器人移動(dòng)速度最快，而且最容易被控制。

 

　　在精子尾部動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)得到完美解決后，這支團(tuán)隊(duì)測(cè)試了第二個(gè)假設(shè)，即如果這些形似精子的游泳機(jī)器人被固定在一個(gè)狹窄的通道（例如動(dòng)脈）當(dāng)中，它們是否能夠利用擺動(dòng)尾部泵送液體，通過(guò)那個(gè)通道？為了找到答案，研究人員把游泳機(jī)器人固定在培養(yǎng)皿內(nèi)一個(gè)矩形小槽一端的柱子上，然后在培養(yǎng)皿中倒入液體。果不其然，當(dāng)該團(tuán)隊(duì)使用電磁電流來(lái)刺激游泳機(jī)器人時(shí)，它的尾部擺動(dòng)產(chǎn)生了足夠強(qiáng)的力量，不斷泵送液體通過(guò)小槽。

 

　　對(duì)各地?zé)嶂杂谛⌒途有螜C(jī)器人的愛好者來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)好消息。研究人員在論文中寫道，下一步將是把機(jī)器人做得更小。雖然尾長(zhǎng)4毫米的機(jī)器人可以輕松在成年人直徑25毫米左右的主動(dòng)脈中游動(dòng)，但根據(jù)通識(shí)讀本《牛津身體指南》（The Oxford Companion to The Body），很多人的毛細(xì)血管直徑只有8微米左右，比主動(dòng)脈細(xì)了約3,000倍，比當(dāng)前的精子形游泳機(jī)器人也要小500倍?，F(xiàn)在看來(lái)，平均長(zhǎng)度為50微米、其貌不揚(yáng)的人類精子仍然有很多東西可以教給我們。