英国科学家在设计终极游泳机器人的过程中，受启发于微小的人类精子。由微小的磁头和弯曲有弹性的尾巴组成，跳蚤大小的无人机看起来和游泳的样子很像它们的精子同伴，有几个大的区别：这些游泳者是由移动的电磁电流引导，由科学家从外部控制。哦，还有不会让你怀孕。英格兰埃克塞特大学的讲师feodor ogrin是发表在《流体物理》上新研究的合著者，描述了“游泳者”，根据该研究，像这样的机器人精子可以为人类病人的药物传递系统提供一个廉价、高效的模板。有一天，这些游泳者可以通过血管将药物输送到正确的部位，开发这项技术可能会从根本上改变我们的医疗方式。

博科园-科学科普：设计受精子启发的机器人游泳者想法已经在之前的几项研究中得到了验证，但是ogrin和同事相信已经找到了一个便宜的设计(尾巴可以用简单的3d打印模具制作)和完美的头尾比例。在新研究中，埃克塞特大学的科学家们建立了几个尾巴长度在0.04英寸到0.5英寸(1到12毫米)之间的游泳者原型。研究小组让这些游泳者在不同粘度的液体中放松，然后用不同强度的电磁电流诱导他们前进。就像精子细胞拍打和波动它的尾巴(或“鞭毛”)来推动自己前进一样，这些具有磁性的游泳者跟随电流的路径，尾巴在他们身后摆动。

图片：shutterstock

最终，研究人员发现，尾巴长达0.15英寸(4毫米)的游泳者移动速度最快，而且控制最好。随着精子尾部动力学的完美解决，研究小组测试了第二个假设：如果这些精子一样的游泳者被固定在一个狭窄的通道里(比如动脉)，他们能利用尾巴的运动来推动液体通过那个通道吗？为了找到答案，研究人员将一名游泳者绑在一个皮氏培养皿中一个长方形小槽的一端的柱子上，然后将柱子装满液体。果然，当研究小组打开电磁电流来刺激游泳者时，小无人机的尾部运动足够强大，可以连续地将液体泵入水槽。

这对世界各地微小、受精子启发的机器人爱好者来说是个好消息。研究人员写道，下一步将变得更小。虽然一个0.15英寸长(4毫米)的机器人可以舒服地游过成人的主动脉(血管直径约为1英寸，或25毫米)，但根据“身体的牛津伴侣”(the oxford companion to the body)的说法，许多人的毛细血管只有大约8微米宽-大约是主动脉的3000倍，是目前游泳精子机器人的500倍。在平均长度为50微米的情况下，人类微小的精子细胞似乎仍能教会我们很多东西。

博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《physics of fluids 》

文：brandon specktor/live science

doi：doi.org/10.1063/1.5046360

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