控製機器人在人體內的運動一般要靠兩種方法：要(yao)麼(me)打(da)造(zao)一(yi)種(zhong)自(zi)帶(dai)推(tui)進(jin)器(qi)和(he)導(dao)航(hang)係(xi)統(tong)的(de)微(wei)型(xing)潛(qian)水(shui)艇(ting)機(ji)器(qi)人(ren)，要(yao)麼(me)就(jiu)得(de)靠(kao)磁(ci)場(chang)來(lai)牽(qian)著(zhe)微(wei)型(xing)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)鼻(bi)子(zi)走(zou)。不(bu)過(guo)
，前(qian)者(zhe)做(zuo)起(qi)來(lai)很(hen)複(fu)雜(za)，後(hou)者(zhe)雖(sui)然(ran)較(jiao)易(yi)實(shi)現(xian)，但(dan)一(yi)塊(kuai)大(da)磁(ci)鐵(tie)如(ru)果(guo)冬(dong)天(tian)放(fang)在(zai)身(shen)上(shang)一(yi)定(ding)很(hen)酸(suan)爽(shuang)
，最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)很(hen)難(nan)一(yi)次(ci)控(kong)製(zhi)多(duo)個(ge)微(wei)型(xing)機(ji)器(qi)人(ren)
，為(wei)什(shen)麼(me)呢(ne)？因(yin)為(wei)顧(gu)名(ming)思(si)義(yi)，“磁場”是一種“場”，它的效力很難被限定在某一特定區域。

 

在實際運用中
，如果你想用一台核磁共振（MRI）掃描儀來創造磁場
，那麼無論這個磁場的梯度如何
，MRI 觸及範圍的所有東西都會受到影響
，因此如果你想讓兩個微型機器人同時做不同的事
，幾乎是天方夜譚。

 

當然，事情都不是絕對的
，要想讓微型機器人們學會“左右互搏”術shu，可ke以yi從cong差cha異yi化hua這zhe個ge角jiao度du入ru手shou。這zhe樣yang一yi來lai，持chi續xu的de控kong製zhi輸shu入ru就jiu來lai對dui機ji器qi人ren造zao成cheng不bu同tong的de影ying響xiang。不bu過guo，想xiang讓rang這zhe種zhong方fang法fa在zai同tong質zhi化hua機ji器qi人ren身shen上shang起qi效xiao就jiu難nan得de多duo了le。

 

天無絕人之路
，德國漢堡飛利浦研究院在 Science Robotics 上的論文就為我們指了條明路。該gai論lun文wen介jie紹shao了le一yi種zhong新xin技ji術shu，即ji使shi大da量liang機ji器qi人ren采cai用yong同tong樣yang材cai質zhi製zhi作zuo，還hai位wei於yu同tong一yi磁ci場chang影ying響xiang下xia，我wo們men依yi然ran可ke以yi利li用yong磁ci場chang選xuan擇ze性xing的de驅qu動dong某mou個ge微wei型xing機ji器qi人ren
，甚shen至zhi精jing確que到dao它ta們men身shen上shang的de某mou個ge組zu件jian。

 

是不是很酷
？那麼這樣神奇的控製能力到底是如何實現的呢
？且聽我細細道來。

 

設備內部的整體磁場開了一個洞，也就是所謂的“自由場點”（FFP），多個磁場都會在這裏碰麵（每個磁場都由獨立線圈生成）。在 FFP 中
，磁場的梯度很低，因此也就喪失了驅動物體移動的能力，而這就是對微型機器人進行單獨控製的關鍵切入點。

 

你可以在需要的區域，通過調大磁場梯度來“鎖”住不在 FFP 控製範圍內的任何物體。隨後，借助溫和的旋轉磁場，就能讓 FFP 內的物體旋轉起來。通過對 FFP 位置的移動，你就能選擇性的讓某些物體自由旋轉起來。

 

在這一案例中
，那個強大的“鎖”其實是在磁場下作用向一邊傾斜的螺旋體，它們無法旋轉。與其不同的是


，FFP 是一個零傾斜的區域
，這就意味著在這裏螺旋體可以自由旋轉。這項研究中用到的硬件可以單獨驅動螺旋體，隻要螺旋體間間距不超過 3 毫米就有效。

從磁場生成器的示意圖（上圖左）中我們能看到 3 套直角線圈，在 Z 軸方向有一個鐵質內核。磁場生成器（上圖中）上有一個直徑 12 厘米的鑽孔。在 XY 麵（上圖右）的理想磁場中心有一個磁場零點，也就是我們上麵所說的 FFP，圖中白色的箭頭則代表局部磁場向量。

 

為了能讓該技術能盡快投入實際使用，研究人員還想了大量應用方法：

 

第di一yi種zhong應ying用yong是shi基ji於yu不bu同tong螺luo旋xuan體ti驅qu動dong機ji製zhi的de。在zai整zheng形xing外wai科ke中zhong，該gai技ji術shu可ke在zai移yi植zhi過guo程cheng中zhong起qi到dao巨ju大da作zuo用yong，因yin為wei它ta可ke以yi隨sui著zhe恢hui複fu過guo程cheng改gai變bian移yi植zhi物wu的de形xing狀zhuang。舉ju例li來lai說shuo，在zai肢zhi體ti延yan長chang和he早zao發fa性xing脊ji柱zhu側ce凸tu等deng病bing症zheng的de治zhi療liao上shang
，該gai技ji術shu能neng為wei醫yi生sheng提ti供gong更geng高gao的de靈ling活huo性xing（控製假體形狀的變化）。此外
，該技術還能用在微粒體的控製中，隻需打造微型磁泵和閥門，無需電力或機械連接，即可單獨對其進行驅動。

 

第二種應用與負責局部治療的簡單微型機器有關，如遙控一個可以釋放藥物的磁性微型膠囊。此外，它還可以用在遙控用開關控製的放射性種子上，實現對開關的精確控製後，藥物釋放的區域和劑量都能得到最好的優化，不會誤傷“友軍”。

 

如(ru)果(guo)用(yong)上(shang)帶(dai)有(you)凹(ao)槽(cao)的(de)螺(luo)旋(xuan)盾(dun)，就(jiu)能(neng)讓(rang)定(ding)向(xiang)種(zhong)子(zi)擁(yong)有(you)遠(yuan)程(cheng)調(tiao)節(jie)輻(fu)射(she)方(fang)向(xiang)的(de)能(neng)力(li)，這(zhe)能(neng)讓(rang)醫(yi)生(sheng)精(jing)確(que)控(kong)製(zhi)用(yong)藥(yao)劑(ji)量(liang)並(bing)保(bao)護(hu)健(jian)康(kang)組(zu)織(zhi)。此(ci)外(wai)，磁(ci)力(li)操(cao)縱(zong)精(jing)確(que)度(du)可(ke)達(da)納(na)米(mi)級(ji)，通(tong)過(guo)導(dao)管(guan)，攜(xie)帶(dai)藥(yao)物(wu)的(de)種(zhong)子(zi)可(ke)以(yi)直(zhi)達(da)病(bing)灶(zao)，完(wan)成(cheng)藥(yao)物(wu)釋(shi)放(fang)後(hou)它(ta)們(men)就(jiu)能(neng)從(cong)血(xue)管(guan)中(zhong)排(pai)出(chu)。通(tong)過(guo)設(she)備(bei)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)影(ying)像(xiang)定(ding)位(wei)後(hou)
，隻(zhi)有(you)那(na)些(xie)真(zhen)正(zheng)進(jin)入(ru)病(bing)灶(zao)部(bu)位(wei)的(de)種(zhong)子(zi)才(cai)會(hui)被(bei)激(ji)活(huo)。