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科技|超聲波遙控「魔鬼魚機械人」 無電池微氣泡肌肉助體內手術!

2026年01月03日
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$ ]9 H" q3 {3 F7 }- ]www.tvboxnow.com[星島綜合報道]由瑞士聯邦理工學院 ETH Zurich 團隊研發、被研究人員暱稱為「Stingraybot」的微型軟體機械人,近日於《Nature》期刊發表,展示一種以「微氣泡人工肌肉」結合超聲波遙控的新型機械運動方式。這項技術不但突破傳統機械人對電池與電線的依賴,更為微創手術、藥物傳送及生物研究等領域帶來嶄新想像。
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5 k$ d' f# P8 BTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。這款「魔鬼魚機械人」闊度僅約4厘米,外形與真實魟魚相似,透過仿生的波浪式擺動「胸鰭」前進。與一般微型機械人不同,它本身不設電池或內置馬達,所有動作均由外部發出的超聲波驅動。研究團隊在矽膠薄膜中製作出大量微細孔洞,孔洞在水中會自然困住空氣,形成微氣泡;當超聲波照射時,這些氣泡便會產生可控變形,推動薄膜彎曲或起伏,猶如肌肉收縮。
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團隊指出,氣泡排列方式直接影響運動模式。若氣泡大小一致,薄膜會隨超聲波強度彎曲;若氣泡大小不一,則會在不同頻率下依序反應,形成連續的波浪運動,令機械人能作出更接近生物的游動行為。整個反應時間以毫秒計,精準度遠高於現有不少軟體機械設計。
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0 k+ b7 J+ F" P) |/ g* _TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。科技|超聲波遙控「魔鬼魚機械人」 無電池微氣泡肌肉助體內手術tvb now,tvbnow,bttvb: @7 j7 U" f/ ?" F" S9 i" `
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研究由 ETH Zurich「聲學機械人」研究小組主導,團隊負責人、教授 Daniel Ahmed 表示,能以如此簡單的結構實現複雜的仿生運動,是研究一大突破,證明微氣泡不僅可用於單一動作,而是具備「可編程」的運動潛力。www.tvboxnow.com& _4 i8 k% @3 r' J6 W  x' z8 ?! O

+ _5 a8 z- z0 y8 E: s除了「魔鬼魚機械人」,研究人員亦利用同一原理研發出微型抓取臂,成功在不造成傷害的情況下捕捉斑馬魚幼體;以及一款輪式微型機械人,能在豬隻腸道這類狹窄、彎曲且不規則的環境中前進。相關實驗顯示,這類柔軟結構在生物體內操作時,安全性明顯高於傳統剛性機械。
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在醫療應用方面,團隊已測試可貼附於不同組織表面的超聲波藥物傳送貼片,並成功於組織模型中進行精準染料釋放。長遠而言,研究人員期望將「Stingraybot」捲起後放入可溶解膠囊,讓病人吞服,於腸道內定點釋放藥物,減低手術風險與成本。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。! ]% |2 b: j1 R6 H6 q, [( s
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隨着軟體機械與聲學控制技術持續成熟,這類「無線、無電池、可吞服」的微型機械人,或將成為未來精準醫療與體內治療的重要工具,亦標誌着人工肌肉與仿生機械正式踏入實用化的新階段。0 {# l/ U: J  ^2 i& c6 R
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圖片:Shi Z et al. Nature 2025
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