沈阳自动化所微型驱动器研究取得新进展

　　得益于微小的尺寸，微型机器人及驱动器在医疗应用领域具有无创安全的优点，应用前景较大。近日，中国科学院沈阳自动化研究所和香港城市大学展开合作，制造，相关研究结果以卷首封面（Frontispiece）发表在Small上。

图1.4D打印微型软体驱动器

　　为了实现与宏观致动器一样稳定和可重复的性能，理想的微驱动器应该能够响应多种周围介质，适应环境切换，并实现多尺度微操作。在这项工作中，研究人员报告了一种微致动器，它在响应三种不同的刺激时表现出受控的动态变形行为：温度、pH和离子浓度（磷酸盐缓冲溶液与高糖培养基(DMEM)溶液）。进一步通过合理调整成分来调整材料的温度响应阈值和特性，以便在更生物可行的条件下实现响应。

　　此外，研究人员通过创建异质双层膜结构作为形变模型，对该模型进行进一步实验分析，设计了微爪型驱动器。进一步受灵长类动物手指关节的启发，设计了关节最大形变率可达114%的微爪。通过数值模拟，预测了驱动器随环境时空变化时的实验形变。该微爪还实现了不同粒径颗粒的无损捕获与原位释放，附着在原子力显微镜（AFM）探针上后，微爪可在三维空间中运动。最后，采用先进的原位多材料打印方法实现了对单个红细胞的捕获。该研究为生物医学、微纳操控、微纳光学等领域的智能驱动器提供了一种新策略。

　　该研究得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划以及中国科学院国际合作重点项目和交叉创新团队等项目的支持。