從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，3D打印是一種更先進(jìn)的制造技術(shù)，其發(fā)展方向是讓人們制造各種東西更加簡(jiǎn)單方便，包括微型機(jī)器人。
近日，在《英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)2015》雜志上，出現(xiàn)了一篇名為《三維(3D)打印在微型游泳者和生物混合機(jī)器人上的應(yīng)用》的研究論文，作者是M.M.Stanton、C.Trichet-Paredes和Sánchez。
本文討論了利用3D打印技術(shù)制造微型機(jī)器人的現(xiàn)實(shí)和挑戰(zhàn)。研究人員使用微型游泳者(微型機(jī)器人)來(lái)測(cè)試他們?cè)诓煌愋偷囊后w和細(xì)胞環(huán)境中應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的能力。
這篇論文的作者用3D打印成功制造了一個(gè)322微米長(zhǎng)的磁熱機(jī)器人游泳者，用Connex Object2603D打印機(jī)和高溫聚合物打印的一個(gè)微型游泳者，被制成“扇貝”形狀。
最后的結(jié)果是驚人的，非常令人鼓舞。據(jù)了解，上述磁精子和扇貝形微型游泳者在非常粘稠的環(huán)境中非常成功，但在對(duì)扇貝形微型游泳者的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中，它們可以像細(xì)菌一樣旋轉(zhuǎn)，并攜帶“貨物”。
受此啟發(fā)，研究團(tuán)隊(duì)使用同樣的雙光子光刻技術(shù)制造了一艘螺旋形的“微型游泳者貨船”。這種微型機(jī)器人表面鍍有鎳和鈦，其形狀為六面體和圓柱形。研究人員讓這些3D打印的微型貨船以人類腎臟細(xì)胞為貨物，通過(guò)各種挑戰(zhàn)，成功完成運(yùn)輸任務(wù)。科學(xué)家們得出結(jié)論，3D打印的微型游泳者和運(yùn)輸設(shè)備確實(shí)是生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人應(yīng)用的未來(lái)。
被稱為“生物混血兒”的3D打印用于生物有機(jī)體的機(jī)械系統(tǒng)，進(jìn)一步進(jìn)化為生物驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力設(shè)備，也被稱為生物機(jī)器人。這些微型裝置由細(xì)胞和生物液體提供動(dòng)力，它們的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。通過(guò)3D打印一個(gè)涂有蛋白質(zhì)和骨骼肌成肌細(xì)胞的5毫米長(zhǎng)的支架，研究人員可以創(chuàng)建一個(gè)“生物雜交爬蟲(chóng)”，由“肌肉爬蟲(chóng)”提供足夠的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。研究人員可以使用電脈沖刺激肌肉軌跡收縮并移動(dòng)支架，從而完全操縱其運(yùn)動(dòng)。此外，研究人員還總結(jié)了光模式刺激的應(yīng)用，以創(chuàng)建生物混合驅(qū)動(dòng)器。
科學(xué)家認(rèn)為，這些3D打印的微型機(jī)器人就在人體內(nèi)。體內(nèi)要做的事情很多，比如以治病為目的。體內(nèi)運(yùn)輸“貨物”等。