或许你一直认为机器人只有人形，实际上仍然是个笨重的金属机器，事实上科学家们早已开始软机器人技术的开发了。最近，研究人员取得了一项新进展，那就是发明了一种灵活的微型“机械手”。这项技术可以协助医生远程进行外科手术或者进行活组织检查。有一天，这种材料甚至向医生无法够到的位置递送治疗药物。这份研究报告已刊登在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。

David H. Gracias及其同事们解释说许多机器人设备都需要线缆提供电能，以维持机器人的运动所需的能量。但是，这些线缆不仅使设备的整体体积更加庞大，也限制了机器人的运动空间。为消除这个制约条件，科学家们想到了软软的水凝胶。当温度、酸碱度或光线等条件发生变化时，这种材料就会膨胀，这也为其运动提供了能量，而不产生任何制约。然而，要在某些应用领域上得到应用，水凝胶材料的硬度明显不达标，因此该研究小组将水凝胶与既坚硬又可生物降解的某种聚合物结合起来，这个微型手就有了一定硬度，可以包围、切除细胞。该研发小组也想到一种方法，可以实现对微型手在人体内运动的控制。

研发人员在材料中集成了磁性纳米粒子，因而可以用磁性探针来引导微型手的运动。他们总结说，这一附加特性可以用于软部件和生物部件的微型组装或微型工程，医生也可以利用这一点进行远程活组织检查。Gracias还提到，软材料的使用预示未来可能会开发出可生物降解的微型手术工具，这些工具可在人体内自然溶解且对人体无害。

文献摘要

    聚 N- 异丙基丙烯酰胺 - 丙烯酸共聚微凝胶 (pNIPAM-AAc) 等水凝胶可通过光度生成大量可自组装的微型结构。当环境温度或 pH 值发生变化时，这种交联聚合物凝胶就会产生明显的可逆膨胀响应，从而发生机械运动。由于凝胶的网状结构及可产生大应变的特性，因此这种行为较容易发生。但是，凝胶的杨氏模量太低，这导致其手术切除动作及抓取、放置等动作中的夹持能力有限。经实验观察和模拟研究后，我们设计、制备并表征了一种微型机械手。这种机械手经过光度，可自折叠，由可膨胀的光交联型 pNIPAM-AAc 软凝胶和不可膨胀的、坚硬的链段聚合物（聚丙烯富马酸， PPF ）结合而成。实验表明，将氧化铁纳米粒子嵌入多孔的凝胶层后，还可以通过磁场来远程控制这个微型机械手。通过有限元模拟，我们研究了凝胶和链状聚合物层的厚度及杨氏模量对微型机械手自折叠特性的影响。最后，我们还举例说明了这种微型机械手在软机器人和外科手术中的操作和功能。