磁流体液滴机器人

三维运动变形

一种能走三维路径、能随意变形的油基磁性液滴，用外置电磁线圈操控，让它在血管里转弯、在芯片里泵送、在三维空间里抓取微小物体。

杨湛 · 谢晖 · 陈涛

Nanoscale 2023

技术优势

能走三维路径

通过八轴电磁线圈结合滑模控制器，液滴可按预设三维轨迹运动，从而可进入血管分叉等二维方法无法到达的区域。

变形可控

液滴可在磁场作用下改变形状，实现抓取、泵送等需要形变的操作，克服了刚性微机器人变形能力有限的缺点。

血管内可转弯

三维运动能力使其能在血管分支处转向，有望用于选择性血管栓塞等介入操作。

应用场景

• 软体机器人：用可变形液滴代替刚性结构，在狭小空间内运动与操作。
• 微流控泵送：液滴变形可驱动流体，实现芯片内无阀泵送。
• 血管介入：三维运动可进入血管分支，实施选择性栓塞。
• 微操作：在三维空间抓取和移动微小物体。
• 靶向药物递送：液滴可搭载药物并导航至目标部位释放。