機器人通常配備移動臂,經過多次編程並用於在工廠中執行各種任務。這些類型的機器人傳統上與通過細毛細管輸送少量液體的微型系統關係不大。這些被稱為微流體或芯片實驗室的系統通常使用外部泵來移動液體通過芯片。然而,傳統上它們很難實現自動化,並且芯片需要針對每個特定應用進行定制設計和製造。
但現在,由 ETH 教授 Daniel Ahmed 領導的一組研究人員正在將傳統機器人技術結合起來和微流體。新開發的設備使用超聲波,可以連接到機械臂上。它還可以在微型機器人和微流體應用中執行廣泛的任務,或用於自動化這些應用。
自然通訊。
液體中的渦旋模式 圖片:蘇黎世聯邦理工學院
隨著我們的進步,未來的微流體系統可能會與當今先進的機器人技術相媲美。通過對單個設備進行多種任務編程,例如混合和泵送液體以及捕獲顆粒,Ahmed 預見到我們將迎來一個不再需要為每個應用程序定制開發芯片的時代。在這一概念的基礎上進一步發展,將各種玻璃針連接在一起形成複雜的渦流模式——將我們的能力推向前所未有的高度。
Ahmed 設想了微型機器人手臂在實驗室領域之外的一系列潛在用途分析——從對象分類和 DNA 操作到 3D 打印等增材製造技術。隨著這些發展,我們可以徹底改變我們所知道的生物技術。