前沿洞察丨自主游泳、像落叶一样的软性机器人
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  • 2021-05-24 08:23:42 1

本期前沿洞察将带您了解这些创新技术:受落叶启发的软体机器人、可远程控制小鼠间互动的大脑植入物、以及有效遏制疟疾的新方法。让我们一起看看吧:

受落叶启发的软体机器人

这款名为“Swimming Leaf”的机器人由韩国首尔国立大学的研究团队开发,能够在水中自主游动,模拟落叶飘落的景象。

该机器人拥有多种功能,包括清理水中的塑料垃圾。研究人员发现,机器人上分布着9个关键的质量点,这些质量点在质心和浮力之间产生的偏移,形成了与环境耦合的外部扭矩,使机器人呈现出“摇摇晃晃”的姿态。

研究人员认为,这款机器人具有巨大的潜力,可用于探索和保护海洋环境,从小到毫米级的微小尺寸到数米甚至更大范围的应用均可。为了验证其可行性,研究人员进行了实验,展示了大面积的水面除油功能。

在实验中,机器人被放置在一个小水箱中,它采用超疏水-超亲油吸附片和自展开折纸框架的设计。下水后几秒钟内,机器人可以展开,并自动游向油污区域进行清理。此外,如果将亲油吸附片替换为轻薄的胶粘片,机器人还可以清除水底的塑料垃圾。

尽管自然形成的湍流仍是一个需要解决的问题,但“Swimming Leaf”的轻盈特性和较大表面积使其容易受到电流的影响,从而实现高效的远距离移动。

能远程控制小鼠间互动的大脑植入物

东南大学的科学家们在光遗传学领域取得了突破,首次利用一种新型大脑植入物远程操控小鼠的行为,实现对小鼠社会互动的“编程”。

该大脑植入物仅有半毫米厚,位于皮肤下方,紧贴头骨表面。研究人员通过将带有LED的细长柔性探针插入大脑,再通过附近电脑的无线近场通信技术,实现实时操控灯光,进而控制目标小鼠的行为。

有效遏制疟疾的方法

弗朗西斯·克里克研究所和拉脱维亚有机合成研究所的研究人员设计了一种新型化合物,能够有效阻断疟疾寄生虫生命周期的关键步骤。这种化合物通过抑制名为SUB1的酶来发挥作用,该酶对于疟疾从红细胞中爆发至关重要。

现有的抗疟药物主要通过杀死细胞内的寄生虫起作用,而这种新型化合物则采取了不同的机制,有望克服寄生虫已经获得的耐药性。此外,该化合物能够穿透红细胞膜,进入寄生虫所在的细胞隔室。

目前,研究团队正在优化该化合物,使其更加高效且易于使用。如果一切顺利,该化合物将需要经过进一步的实验,包括动物实验和人体实验,以确保其安全性和有效性,最终才能投入实际应用。

    本文来源:图灵汇
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软性洞察机器人落叶前沿游泳自主一样
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