【創新科研】中大研「史萊姆」機械人用磁力操控 具變型能力料可用於醫療程序
發布時間： 2022/04/11 00:00
▲ 中大機械與自動化工程學系教授張立（左）、博士孫猛猛。（中大提供）
外形看上去黏黏稠稠，乍看似超級英雄電影中的外星人角色「毒魔」，但原來這「團」黑色物體，是由中大機械與自動化工程學系研發的「史萊姆」機械人，有望可用作醫療程序，到達常規醫療儀器未能觸及的部位，更可走進人體協助清除異物。研究團隊預計1至2年可開始進行動物實驗，目標於5年內可開展人體實驗。
中大機械與自動化工程學系團隊耗時半年創造出史萊姆微型機械人，主要由磁性顆粒及水凝膠組成，極具黏彈性。透過磁力，可控制其變成不同形狀及長度，亦可用作包覆物件，更可導電。
研究小組主要成員、機械與自動化工程學系博士孫猛猛表示，以往的微型機械人，主要為固體或流體，前者變形能力有限，而後者移動較不穩定，各有缺陷。他在觀看電影時受角色啟發，嘗試結合現有機械人的優勢，採用水凝膠，做出該款具黏彈性軟體微型機械人。
教授張立就指出，機械人可針對常規醫療儀器未可觸及的部位，如腸道等，若病人不幸吞食小型有害物件，包括電池或尖銳物體到體內，醫生可利用機械臂，透過內窺鏡或吞食膠囊的方式，將機械人送到食道，將物件包裹後再抽出體外。此外，史萊姆機械人亦可在複雜、人類難以到達的環境中，例如充滿輻射的地方，進行電綫或電路修復。
史萊姆機械人可用作包覆物件，點擊下圖即看過程：
張立說，史萊姆機械人通過細胞毒性檢測，停留人體48小時內不會造成危險，而在pH值約為4至5的環境中，機械人停留10分鐘亦可維持穩定。他表示，史萊姆雖有黏性，但不會輕易溶化，亦不會於移動時殘留碎片。張立續稱，史萊姆機械人造價十分便宜，數元美元可生產到約1升的分量。
團隊下一步會進行更多實驗，測試機械人在人體複雜的環境中運作情況。目前團隊正在香港科學園內的中大「醫療機械人創新技術中心」，與蘇黎世聯邦理工學院、倫敦帝國學院及約翰霍普金斯大學合作，進行更多技術轉化及模擬運行實驗，預計1至2年可開始進行動物實驗，目標於5年內可開展人體實驗。團隊已在《先進功能材料》上刊登論文。
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記者：黃悅晴
