克服微型插座和微电机的医疗和其他用途的主要障碍

领导电机研究的约瑟夫·王(JosephWang)表示，制造微小的自供电机器人设备的努力已经唤起人们对1966年科幻电影神奇航行的回忆。它配备了一个小型潜艇，医生将其注入患者体内。然后它通过血管导航，去除大脑中的血凝块。

Wang解释说，燃料和推进系统已成为推动科幻小说更接近实际现实的主要障碍。例如，一些微电机和甚至更小的纳米电机依赖于过氧化氢燃料，这可能会损害身体细胞。其他人需要复杂的磁性或电子齿轮来指导他们的运动。

“我们已经开发出第一个使用周围自然环境作为燃料来源的自走式微电机和微型插座，”王说。“例如，胃有强烈的酸性环境，有助于消化食物。我们的一些微型插座使用这种酸作为燃料，产生氢气气泡用于推力和推进。使用生物相容性燃料对于避免损害健康组织是有吸引力的我们设想这些机器有朝一日可以进行显微外科手术，清洁堵塞的动脉或将药物运送到体内的正确位置。但也有可能用于清理漏油，监测工业过程和国家安全。“

王伟实验室的研究生魏高描述了加州大学圣迭戈分校的团队如何开发出两种类型的自行式车辆-由锌制成的微型插座和由铝制成的微电机。管状锌微电机是世界上最快的之一，能够在一秒钟内将其0.0004英寸的长度移动100倍。这就像一个跑步时速400英里的短跑运动员。锌衬里是生物相容的。它与胃中的盐酸反应，盐酸由氢和氯离子组成。它释放氢气作为微小气泡流，推动电机前进。“这种火箭非常适合输送药物或捕获胃中的病变细胞，”高说。

高还介绍了该技术的一些最新进展。最新的车型是首款铝制微电机。一种也含有镓的类型使用水作为燃料。它分裂水以产生氢气泡，从而移动电机。“大约70%的人体是水，所以这对于医疗用途的车辆来说是理想的燃料，例如显微手术，”王说。“它们还可用于临床诊断测试，环境和安全应用。”

另一种铝微电机不含镓，是第一种可以使用多种燃料的电机。“我们对这种微电机感到非常兴奋，”高说。“这是我们迄今为止最灵活的一次。我们第一次制造出一种可以使用三种不同燃料的微电机-酸，碱和过氧化氢，具体取决于周围环境。因此，我们可以使用这些电机。比以往更多的环境。“

科学家们正致力于延长车辆的使用寿命，使其持续更长时间，并将其功能化，用于特定的生物医学应用。王说，他们还在探索商业合作伙伴，以实现这项工作的实际应用。

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