宾夕法尼亚州立大学的研究团队正在开发一种新型的半自主软体机器人，这种机器人能够在地震废墟中定位被困的受害者，或在人体内导航以输送药物。这种机器人结合了柔性电子设备和磁控运动技术，使其能够在复杂环境中灵活移动并执行任务。

与传统的刚性机器人不同，这种软体机器人由柔韧材料制成，能够模仿生物体的运动，从而在狭窄的空间中灵活导航。然而，将传感器和电子设备集成到这些柔性系统中一直是一个重大挑战。宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学副教授Huanyu “Larry” Cheng表示：“最大的挑战是让这些机器人变得智能。我们的目标是集成智能传感器，使这些机器人能够与周围环境互动，并在最少的人工干预下运行。”

该团队通过将电子元件分布在机器人结构中，解决了柔性电子设备可能阻碍机器人运动的问题。此外，他们还设计了电子布局，以最大限度地减少磁场对电子信号的干扰，确保传感器即使在强磁场下也能正常工作。这些改进使得机器人可以通过外部磁场进行远程控制，而无需板载电源或电线。

在医疗应用方面，这种机器人可以测量pH值、检测异常，并将药物精确输送到体内的特定位置。Cheng表示：“这意味着更少的侵入性手术和更有针对性的治疗，从而改善患者的预后。”未来，这种机器人甚至可以被注射到血管中，用于治疗心血管疾病或直接将药物输送到受影响的区域。

该团队的下一步是改进技术以适应更多应用场景，包括开发“机器人药丸”，这种药丸可以在胃肠道中导航，检测疾病或将药物精确输送到需要的地方。这种技术有望为传统诊断程序提供一种侵入性较小的替代方案，直接从患者那里实时收集数据。

参考标题：DOI： 10.1007/s40820-024-01601-3