制造毫米级机器人，竟然只要一瓶喷雾

近日，香港城市大学（CityU）、中国科学院深圳先进技术研究院（SIAT）的研究人员及其合作者，研发出只需要将类似胶水的磁性喷雾剂喷在物体表面，就可以快速制造出一种运动可控且灵活的毫米级机器人。这个机器人可以在不同表面上爬行、行走或滚动。可以说是制造毫米级机器人（Millirobots）的简单方法。

研究人员表示，这种磁性涂层具有生物相容性，而且在必要时可以分解成粉末，在生物医学领域，比如导管导航和药物输送等，已经表现出了一定的应用潜力。

在这项研究工作中，研究人员既不需要提升电子设计的集成度，也不用考虑机器人外壳材质如何选取，只需通过给物体涂上一种名为 M-spray 的复合胶状磁性喷雾剂（composited glue-like magnetic spray），就可以快速构建大量毫米级机器人。

当前，无论是医疗诊断机器人、管道检测机器人，还是昆虫式机器人等，在设计之初，其结构、用途、控制运动的程序均已确定，其灵活性受到了严重的制约。该论文所描述的这种方法就突破了当前微型机器人的瓶颈，其特别之处在于，研究人员可以按需对微型机器人的运动模式进行重新编程。

此外，研究人员解释道，通过将凝固的 M-spray 涂层充分润湿，使其像胶水一样粘附在物体表面，再通过对其施加强磁场，就可以改变 M-spray 涂层的磁性颗粒的分布方向和排列方向，以实现对微型机器人运动方式的灵活控制。

实验表明，同一个 M-spray 涂层的毫米级机器人可以在不同运动模式间切换。比如，在宽敞的环境中，可以像毛毛虫一样（以三维的运动方式）快速移动；在遇到狭窄的缝隙时，也可以切换到平面运动方式，宛如一支缓慢的协奏曲，慢慢地通过缝隙。

这项技术另一个重要特征是，M-spray 涂层可以在磁场的操纵下按需分解成粉末。研究人员强调，M-spray 崩解后产生的副作用可以忽略不计。“M-spray的所有原料（即聚乙烯醇、麸质蛋白和铁微粒）都具有生物相容性，涂层在崩解后产生的粉末可以被人体吸收，或者排泄出去。”

研究人员表示，可以用 M-spray 构建不同的毫米级机器人，以适应各种环境、表面条件和障碍物。他们希望这种方法能够促进毫米级机器人在不同领域的开发和应用，比如主动运输、可移动传感器和设备，特别是在有限空间内的任务。