百變「史萊姆」 入腸取異物 中大創製磁性機器人 可執行高難度醫療任務

科幻電影及動漫遊戲都有著名的幻想生物「史萊姆」，有如黏液般可以任意改變身體形狀。香港中文大學研究團隊受到啟發，研發出有如鼻涕般的磁性「史萊姆」機器人（Magnetic Slime Robot），利用磁力操控，在體內執行高難度的醫療任務，例如進入胃部，甚至深入蜿蜒曲折的小腸，伸出「觸手」包裹着誤吞的小物件並將其帶出體外。這種機器人由於外形獨特、可變性強，相關論文不僅在《先進功能材料》上發表，其實驗影片也在社交平台上獲得過千萬次點擊，大受網民歡迎。◆香港文匯報記者 詹漢基

微型機器人應用廣泛，除了能實現修復體內損傷、遞送藥物，中大研究團隊研發的「史萊姆」機器人甚至擁有百變形態，應用潛力更為巨大。領導團隊的中大機械與自動化工程學系教授張立介紹指，這種「啫喱」般的機器人主要由磁性顆粒NdFeB（neodymium magnet）、水凝膠等構成，具有很大的拉伸能力，能用磁鐵任意控制其形狀、行動路徑。

如章魚伸觸手 力度可操控

團隊還能利用磁性，「旋轉」機器人的形態，從而產生一股「扭曲」的力度，「它就像章魚伸出觸手，可以捉住、包裹體內的物件。」團隊還可以操控形成力度的大小，從而做到更精準、細緻的工序。

張立表示，目前的微型機器人分為基於固體（聚合物如矽膠）或基於流體（如液態金屬）兩種形式，前者變形能力有限，在狹窄、彎曲的空間移動受到很大限制；後者則較難控制移動，對於環境適應力較低。「史萊姆」機器人則結合了兩者的優勢，縱使在滿布黏液的組織、充滿胃酸的胃部、狹隘彎曲的小腸，機器人均能遊刃有餘地自由遊走。

「史萊姆」機器人的體積可大可小，病人可以像吃藥般將其嚥下，醫生即可利用帶有磁性的機械臂，遙距操控體內的機器人運作，遇到鈕扣電池、尖銳外物時就可伸出「觸手」，將其包裹並慢慢排出體外。張立表示，若以傳統方式，配合內窺鏡從消化系統夾出外物，「每次只能抓單一、且體積較大的東西，但我們的機器人可以變成一張紙，可以把麵包屑等零散的東西一次過包裹起來。」

毒性不大 體內留48小時仍安全

團隊成員之一、論文第一作者孫猛猛表示，團隊進行了細胞毒性測試，證明機器人的毒性不大，在體內停留48小時仍屬安全；加上機器人不會溶解、殘留，具有很高的安全性。張立補充指，團隊正於中大「醫療機械人創新技術中心」探討進一步臨床應用，合作機構為蘇黎世聯邦理工學院、倫敦帝國學院以及約翰·霍普金斯大學，預計三五年內可於人體進行試驗。

成本低 幾美元一大瓶

張立透露，機器人的成本非常低，實際應用的潛力巨大，「單以成本計算，只要幾美元就能有一大瓶」。

此外，機器人還能導電，可在不同的環境中進行電線或電路修復，在工程應用亦有發展空間。