费曼狂想曲:能够进入体内的「外科医生」
不一样的机器人:小小的身体,大大的能量。
”作者 | 陈彩娴 刘冰一 编辑 | 岑峰
1959年,诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼(Richard Feynman)在加州理工学院作了一场题为“There is Plenty of Room at the Bottom”(底层研究仍有广阔天地)的演讲,首先设想了体内微型机器人的可能性。
在费曼的猜想中,这类微型机器人依靠微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)驱动,能够进入体内实施手术。当时,费曼说:「如果我们能够吞下一个外科医生,那么很多复杂的手术都可以变得很有趣、很简单。」 或许是费曼的影响力太大,十年后,科研界还未开展研究,美国导演 Richard Fleischer 就将费曼的设想拍成了经典的科幻电影,《神奇旅程》(Fantastic Voyage)。电影中,5名医生被缩小成原体积的几百万分之一,被注射进一位脑血管遭到破坏、性命攸关的患者体内,经过一系列冒险,最终成功找到出血点,及时挽救了病人的生命。 但,能够进入人体的微型机器人,只能是一个幻想吗?答案显然存疑。 自费曼提出「体内外科医生」的概念以来,科学家们便被这一想法所吸引、激励,投入到微型机器人的研究中,并取得了许多不错的成果。科学家们畅想着,在未来,机器真的可以进入人的体内,实现靶向治疗、靶向给药,帮助治疗肿瘤等重大疾病。 1
「史莱姆」机器人
编辑 | 岑峰
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「史莱姆」机器人
图注:香港中文大学机械与自动化工程学系教授张立
图注:史莱姆玩具示例
图注:孙猛猛博士
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体内微型机器人的发展
图注:仿生微型机器人
图注:在池内倒入非牛顿液体可进行水上漂
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路径控制:体内「开车」
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路径控制:体内「开车」
图注:深圳先进院徐天添研究员
图注:微型机器人在液体中「螺旋泳」前进
图注:徐天添团队的多自由度磁控装置
图注:毫米级机器人的独立位置控制:(a)两个机器人位置控制;(c)三个机器人位置控制;(e) 四个机器人位置控制;(b)、(d) 和 (f) 为机器人的对应的位置轨迹
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设想与现实
图为张立教授提供
参考链接:
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