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华商晨报:胶囊机器人可钻入肚子检查

撰稿: 华商晨报 头版、A4版 发布时间:2014-05-18


参观者在观看机器人表演

  本报讯(华商晨报 华商响网记者 战婉青)

  中国艺人能在头发丝上刻字、写诗,这让人叹为观止。现在,借助机械人的手可以在1/20发丝横截面大小的面积上挥洒作画…… 昨日是第十届中科院公众科学日,沈阳的科研院所开放了相关实验室,展出了最新的科普展品,并组织了大批的研究员向市民讲解生活中的科普知识。很多市民感慨,原来生活中有那么多知识都与科技相关联,只是大家没有意识到,一些研究员几句话就解决很多日常生活疑问。沈阳市第二中学的高一学生贺语桐称,听完科普志愿者的讲解后,发现其实科学就在身边,而且未来这些科技知识还会提供更多的方便和快捷,“我们很快就会分文理了,我也报理科。” 

  变形机器人参与过雅安救援 

  “这就是参加过雅安地震救援的废墟可变形搜救机器人,它至少能变出三种形态,还能进入到废墟探索幸存人员。”中科院沈阳自动化研究所的科普志愿者介绍,这款机器人前方安置的摄像头就是“眼睛”,分辨生命信号的就是“耳朵”,它会按照无线电信号的指示前进、后退转弯等,一旦发现有生命迹象后就有救援人员进行实地探测,既提升了搜寻的力度,又降低了救援人员发生危险的几率。 

  科普志愿者表示,可变形机器人主要完成在废墟中的搜救工作,操作人员在100米的范围内就可控制它爬楼梯、变形过窄道等。 

  可变形金属加热后恢复原来形状 

  一个水轮车上连着八九根金属制的弹簧,志愿者将上面的一根弹簧拉弯后,水轮车正好带着这根弹簧转进了热水中,不到2秒钟,原本拉弯的弹簧就变回原状了。 

  “这怎么可能,也没有外力碰它,咋能变回原形呢?难倒是这个水有问题。”围在这个古怪仪器边上的高一学生小张大声地问道。 

  志愿者笑呵呵地解释,1932年一名瑞典科学家首次在金镍合金中观察到“记忆”效应,就是合金金属在被改变形状后,加热到一定温度,就又变回了原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金叫形状记忆合金。 

  “这类合金会应用到很多领域,比如临床医学的搭桥手术、航天器材的宇宙天线、空调百叶窗等,其实可变性的金属就在我们身边。”志愿者称,未来这类金属还会应用在汽车的外壳中,如果发生碰撞或摩擦,只要用电吹风加热就可以恢复原状了。 

  反渗透净水机 成本才500元 

  “我家准备买净水器,市面上推出很多款式,您看看哪种最靠谱呢?”在中国科学院金属研究所的净水实验室里,市民孙女士向一名科普志愿者询问。 

  一名科普志愿者建议,关注水安全时可以安装净水器,不过不需要过于担心。沈阳人饮水更应关注水中的杂质含量,比如泥沙、铁锈等管道污染带来的杂质,自来水的各项指标都是符合检验标准的,不需要过度关注重金属超标。虽然接一杯水是看不见杂质的,可长时间过滤这部分水后,就会发现过滤器中存在杂质,使用铁管作为地下水管的地区最明显。 

  至于如何选购净水器,科普志愿者表示,他自己就在家里组装了一台反渗透净水机,在网上找到了相关配件,成本只花了500元,“在商场选反渗透净水机,2000元以内的款就足够用了。” 

  抗菌餐具 能预防口腔溃疡 

  “这套普通的餐具不简单,它加入了铜离子,能杀菌还能预防口腔溃疡。”中科院金属所的科普志愿者介绍,中国古代的贵族曾经用铜器来制作餐具,就是考虑到铜能起到杀菌作用,科学家很早即证明铜元素可以粉碎病毒细胞壁,同时还会保护人类健康的细胞。不过,铜器的耐磨性差,而且成本太高,所以后来就很少有人使用铜质餐具了。 

  科普志愿者表示,这款杀菌金属已成功在实验室里完成对18种日常病菌的杀毒,现在还在进一步研制中,很快就会投入市场了,未来他们还会在临床医学领域中研发更多的产品。 

  胶囊机器人可吞到肚子里 

  “别看只有胶囊大,它能减轻做胃镜、肠镜患者的痛苦呢!”中科院沈阳自动化研究所的科普志愿者举着一个两厘米长,直径一厘米的白色胶囊大小的机器人介绍,这款机器人属于自然腔道微创介入医疗器械,由于患者做胃镜或肠镜的过程中,往往很痛苦,而使用这款机器人的话,只要吞到肚子里就能搞定,随后它就会随着人体排泄出去,既增强了检查的精准度,又减少了患者的痛苦,现在已经有医院开始使用了。 

  科普志愿者表示,胶囊前方安置了一个目前最小的摄像头,周边放置了一圈白色灯泡。“由于人体内是完全黑暗的,灯光主要是提供光照,便于摄像头工作。”科普志愿者表示,医生可以根据患者的病情控制机器人的运动,在哪里停留都是可控制的。 

  纳米机器人大小=头发直径的五万分之一 

  昨日,中国科学院沈阳自动化研究所向前来参观的孩子们介绍了他们镇店之宝——纳米操作机器人。 

  “纳米(nm),又称毫微米,是长度的度量单位。假设一根头发的直径是0.05毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是一纳米。”研究所的研究员昨日介绍,中国科学院沈阳自动化研究所的这台纳米操作机器人就是能够在这种尺度上工作的机器人。 

  工作人员通过原子力显微镜放大上亿倍后,可以看到只有1~100纳米直径的机器手,在模拟画面上,探针在纳米尺摆弄原子如下棋,将原子排列成中国科学院沈阳自动化研究所的英文缩写。 

  研究员说,纳米操作机器人是机器人学的新应用方向,纳米微操作技术可以广泛用于纳米材料的力、电、化学特性研究、生物工程与医学实验研究、纳米电子器件的装配与加工等方面。 

  在基因治疗技术中,就可以利用纳米操作机器人对有病的染色体进行切除。科学家表示,这项技术的成功,还将为他们今后研制可以直接进入人体抓取细胞的纳米机器人奠定基础。 

  针对癌症,该所机器人学国家重点实验室微纳米课题组与中国人民解放军307医院开展合作,利用纳米机器人技术对淋巴瘤细胞开展了体外探测研究,期望通过对肿瘤细胞表面抗原密度的表征和抗体-抗原分子作用力的检测,揭示抗CD20单抗产生耐药性差异的分子机理,并通过与实际临床疗效的对比与建模,实现临床治疗中患者耐药性的前期预测。 

  志愿者分享徒步千里采集标本经验 

  “不要以为做标本只是在工作室剪纸这么简单,采集标本有时会步行跨越上千公里的距离。”中科院沈阳生态所科普志愿者介绍,他曾经为了考察西北一带的植物,从乌鲁木齐出发,横穿新疆直至蒙古中部。 

  “当时我们发现了一种与记录上长相完全不同的植物,可经过长时间研究最终确定,这类物种只是相隔千里后随着当地气候‘整容’了。”科普志愿者说。 

  科普志愿者边展示植物标本边讲解制作植物标本的步骤,晾晒、风干、固定等,每一步骤都吸引了小学生的注意力。华商晨报 华商响网记者 战婉青