蛛絲機(jī)器人

自然界中毫不起眼的蜘蛛絲，其實(shí)是一種高強(qiáng)度纖維。它硬度高、韌性強(qiáng)，比同直徑的鋼絲強(qiáng)上一倍，但其缺點(diǎn)是產(chǎn)量小且無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化。

近期，科學(xué)家從天然蜘蛛絲中提取出一段強(qiáng)度表現(xiàn)好且重復(fù)性也好的基因序列，并將其轉(zhuǎn)入大腸桿菌中培養(yǎng)，然后借助3D打印技術(shù)制造出了加工精度為14納米大小的機(jī)器人“小魚(yú)”。“小魚(yú)”身上最精細(xì)的部位是它的胡須，它們只有50納米粗細(xì)，約為頭發(fā)絲直徑的千分之一。

這樣的“小魚(yú)”雖然沒(méi)有動(dòng)力系統(tǒng)，但可以在血液中自由游動(dòng)。由于蛛絲有可降解性，當(dāng)血液達(dá)到預(yù)設(shè)的條件后，納米機(jī)器人就會(huì)自動(dòng)降解并釋放出藥物。科學(xué)家從基因?qū)用鎸?duì)蜘蛛絲蛋白做了功能化修飾，使“小魚(yú)”可以將人體內(nèi)普遍存在的葡萄糖作為生物燃料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成氧氣。一個(gè)個(gè)包裹著氧氣分子的小氣泡圍繞在“小魚(yú)”周?chē)瑲馀萜屏芽沈?qū)動(dòng)“小魚(yú)”向特定方向游動(dòng)。

未來(lái)，這一技術(shù)有望用于智能仿生感知、藥物遞送納米機(jī)器人等領(lǐng)域。