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胶体机器人技术

Colloidal robotics.

作者信息

Liu Albert Tianxiang, Hempel Marek, Yang Jing Fan, Brooks Allan M, Pervan Ana, Koman Volodymyr B, Zhang Ge, Kozawa Daichi, Yang Sungyun, Goldman Daniel I, Miskin Marc Z, Richa Andréa W, Randall Dana, Murphey Todd D, Palacios Tomás, Strano Michael S

机构信息

Department of Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.

Department of Chemical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA.

出版信息

Nat Mater. 2023 Dec;22(12):1453-1462. doi: 10.1038/s41563-023-01589-y. Epub 2023 Aug 24.

DOI:10.1038/s41563-023-01589-y
PMID:37620646
Abstract

Robots have components that work together to accomplish a task. Colloids are particles, usually less than 100 µm, that are small enough that they do not settle out of solution. Colloidal robots are particles capable of functions such as sensing, computation, communication, locomotion and energy management that are all controlled by the particle itself. Their design and synthesis is an emerging area of interdisciplinary research drawing from materials science, colloid science, self-assembly, robophysics and control theory. Many colloidal robot systems approach synthetic versions of biological cells in autonomy and may find ultimate utility in bringing these specialized functions to previously inaccessible locations. This Perspective examines the emerging literature and highlights certain design principles and strategies towards the realization of colloidal robots.

摘要

机器人具有协同工作以完成任务的组件。胶体是通常小于100微米的颗粒,其小到足以不会从溶液中沉降出来。胶体机器人是能够执行诸如传感、计算、通信、移动和能量管理等功能的颗粒,这些功能均由颗粒自身控制。它们的设计与合成是一个新兴的跨学科研究领域,涉及材料科学、胶体科学、自组装、机器人物理学和控制理论。许多胶体机器人系统在自主性方面接近生物细胞的合成版本,并且可能在将这些特殊功能应用于以前无法到达的位置方面找到最终用途。本视角文章审视了新兴文献,并突出了实现胶体机器人的某些设计原则和策略。

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Colloidal robotics.胶体机器人技术
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