激光設(shè)備助力微型軟體機(jī)器人在醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展。倘若蜘蛛能幫助外科醫(yī)生進(jìn)行內(nèi)窺檢查和微創(chuàng)手術(shù)或者到狹小且危險(xiǎn)的地方執(zhí)行任務(wù)會(huì)怎么樣呢？哈佛大學(xué)以及波士頓大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)將柔軟的微型蜘蛛機(jī)器人變成了現(xiàn)實(shí)。其靈感來(lái)源于澳大利亞小孔雀蜘蛛。

到目前為止，大多數(shù)先進(jìn)的小型機(jī)器人往往是以厘米級(jí)建造的，通常只附帶一個(gè)自由度，只能進(jìn)行一次運(yùn)動(dòng)。而這個(gè)軟體蜘蛛機(jī)器人具有微米級(jí)特征的毫米級(jí)，由于它由柔性硅橡膠制成，因此它具有18個(gè)自由度，它可以改變自身的結(jié)構(gòu)，移動(dòng)，甚至是顏色。

軟體蜘蛛機(jī)器人沒(méi)有剛性部件，完全是從微流體系統(tǒng)中獲得動(dòng)力實(shí)現(xiàn)各種能力的，其主體內(nèi)部就是 激光設(shè)備加工出的一個(gè)復(fù)雜的微觀通道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在向該系統(tǒng)泵送液體時(shí)，蜘蛛的眼睛就會(huì)變亮，就像是孔雀蜘蛛般呈現(xiàn)豐富的腹部圖案，同時(shí)會(huì)驅(qū)動(dòng)其四肢移動(dòng)。

而這個(gè)軟體蜘蛛機(jī)器人是怎么制成的呢？該團(tuán)隊(duì)表示，采用了MORPH（Microfluidic Origami for Reconfigurable Pneumatic / Hydraulic）氣壓/液壓重構(gòu)的微流體折疊系統(tǒng)，MORPH系統(tǒng)融合了三種不同的制造技術(shù)。

首先，借助軟印刷技術(shù)使用彈性硅膠材料打造出機(jī)器人的外形；

然后，通過(guò)激光設(shè)備的激光精細(xì)加工技術(shù)在12層彈性硅膠材料上繪制一個(gè)復(fù)雜的微觀通道網(wǎng)絡(luò)；

最后，借助注射誘導(dǎo)自折疊技術(shù)進(jìn)行密封。在微流體通道中加入可固化樹(shù)脂進(jìn)行加壓，并照射紫外線光，使得樹(shù)脂硬化并形成最終機(jī)器人的身體。

 

想象一下，一大群尺寸更小、靈活性更強(qiáng)的軟體機(jī)器人正在清理火箭發(fā)動(dòng)機(jī)并固定微型飛行器，或在地震中摧毀的建筑物中尋找幸存者，或是進(jìn)行一次清掃以消除人體內(nèi)堵塞的動(dòng)脈，甚至是協(xié)助太空探索。

激光加工技術(shù)在MORPH系統(tǒng)中的作用不言而喻，沒(méi)有精細(xì)到毫米的激光工藝就沒(méi)辦法做成讓液體或氣體通過(guò)的微觀通道，軟體蜘蛛機(jī)器人就沒(méi)辦法移動(dòng)。這種方法為更多關(guān)注醫(yī)療應(yīng)用的研究者打開(kāi)了一扇通向軟體機(jī)器人的大門(mén)。隨著科技的發(fā)展、時(shí)代的進(jìn)步， 激光設(shè)備在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，相信在未來(lái)激光加工技術(shù)將具有更廣闊的應(yīng)用遠(yuǎn)景。