掌握機(jī)械人在人體內(nèi)的活動(dòng)普通要靠?jī)煞N辦法：要末打造一種自帶推動(dòng)器和導(dǎo)航體系的微型潛水艇機(jī)械人，要末就得靠磁場(chǎng)來牽著微型機(jī)械人的鼻子走。不外，前者做起來很龐雜，后者固然較易完成，但一塊年夜磁鐵假如冬季放在身上必定很酸爽，最主要的是，這類辦法很難一次掌握多個(gè)微型機(jī)械人，為何呢？由于望文生義，“磁場(chǎng)”是一種“場(chǎng)”，它的效率很難被限制在某一特定區(qū)域。

　　在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，假如你想用一臺(tái)核磁共振（MRI）掃描儀來發(fā)明磁場(chǎng)，那末不管這個(gè)磁場(chǎng)的梯度若何，MRI 觸及規(guī)模的一切器械都邑遭到影響，是以假如你想讓兩個(gè)微型機(jī)械人同時(shí)做分歧的事，簡(jiǎn)直是天方夜譚。

　　固然，工作都不是相對(duì)的，要想讓微型機(jī)械人們學(xué)會(huì)“閣下互搏”術(shù)，可以從差別化這個(gè)角度動(dòng)手。如許一來，連續(xù)的掌握輸出就來對(duì)機(jī)械天然成分歧的影響。不外，想讓這類辦法在同質(zhì)化機(jī)械人身上起效就可貴多了。

　　天無絕人之路，德國漢堡飛利浦研討院在 Science Robotics 上的論文就為我們指了條明路。該論文引見了一種新技巧，即便年夜量機(jī)械人采取異樣材質(zhì)制造，還位于統(tǒng)一磁場(chǎng)影響下，我們?nèi)匀豢梢詰?yīng)用磁場(chǎng)選擇性的驅(qū)動(dòng)某個(gè)微型機(jī)械人，乃至準(zhǔn)確到它們身上的某個(gè)組件。

　　是否是很酷？那末如許奇異的掌握才能究竟是若何完成的呢？且聽我細(xì)細(xì)道來。

　　裝備外部的全體磁場(chǎng)開了一個(gè)洞，也就是所謂的“自在場(chǎng)點(diǎn)”（FFP），多個(gè)磁場(chǎng)都邑在這里謀面（每一個(gè)磁場(chǎng)都由自力線圈生成）。在 FFP 中，磁場(chǎng)的梯度很低，是以也就損失了驅(qū)植物體挪動(dòng)的才能，而這就是對(duì)微型機(jī)械人停止零丁掌握的癥結(jié)切入點(diǎn)。

　　你可以在須要的區(qū)域，經(jīng)由過程調(diào)年夜磁場(chǎng)梯度來“鎖”住不在 FFP 掌握規(guī)模內(nèi)的任何物體。隨后，借助平和的扭轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，就可以讓 FFP 內(nèi)的物體扭轉(zhuǎn)起來。經(jīng)由過程對(duì) FFP 地位的挪動(dòng)，你就可以選擇性的讓某些物體自在扭轉(zhuǎn)起來。

　　在這一案例中，誰人壯大的“鎖”實(shí)際上是在磁場(chǎng)下感化向一邊傾斜的螺旋體，它們沒法扭轉(zhuǎn)。與其分歧的是，F(xiàn)FP 是一個(gè)零傾斜的區(qū)域，這就意味著在這里螺旋體可以自在扭轉(zhuǎn)。這項(xiàng)研討頂用到的硬件可以零丁驅(qū)動(dòng)螺旋體，只需螺旋體間間距不跨越 3 毫米就有用。

　　從磁場(chǎng)生成器的表示圖（上圖左）中我們能看到 3 套直角線圈，在 Z 軸偏向有一個(gè)鐵質(zhì)內(nèi)核。磁場(chǎng)生成器（上圖中）上有一個(gè)直徑 12 厘米的鉆孔。在 XY 面（上圖右）的幻想磁場(chǎng)中間有一個(gè)磁場(chǎng)零點(diǎn)，也就是我們下面所說的 FFP，圖中白色的箭頭則代表部分磁場(chǎng)向量。

　　為了能讓該技巧能盡快投入現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，研討人員還想了年夜量運(yùn)用辦法：

　　第一種運(yùn)用是基于分歧螺旋體驅(qū)念頭制的。在整形內(nèi)科中，該技巧可在移植進(jìn)程中起到偉大感化，由于它可以跟著恢復(fù)進(jìn)程轉(zhuǎn)變移植物的外形。舉例來講，在肢體延伸和早發(fā)性脊柱側(cè)凸等病癥的醫(yī)治上，該技巧能為大夫供給更高的靈巧性（掌握假體外形的變更）。另外，該技巧還能用在微粒體的掌握中，只需打造微型磁泵和閥門，無需電力或機(jī)械銜接，便可零丁對(duì)其停止驅(qū)動(dòng)。

　　第二種運(yùn)用與擔(dān)任部分醫(yī)治的簡(jiǎn)略微型機(jī)械有關(guān)，如遙控一個(gè)可以釋放藥物的磁性微型膠囊。另外，它還可以用在遙控用開關(guān)掌握的放射性種子上，完成對(duì)開關(guān)的準(zhǔn)確掌握后，藥物釋放的區(qū)域和劑量都能獲得最好的優(yōu)化，不會(huì)誤傷“友軍”。

　　假如用上帶有凹槽的螺旋盾，就可以讓定向種子具有長途調(diào)理輻射偏向的才能，這能讓大夫準(zhǔn)確掌握用藥劑量并掩護(hù)安康組織。另外，磁力把持準(zhǔn)確度可達(dá)納米級(jí)，經(jīng)由過程導(dǎo)管，攜帶藥物的種子可以中轉(zhuǎn)病灶，完成藥物釋放后它們就可以從血管中排出。經(jīng)由過程裝備對(duì)其停止影象定位后，只要那些真正進(jìn)入病灶部位的種子才會(huì)被激活。