在微创医疗领域，如何在狭窄的人体腔道内进行精准操作是一大挑战。上海交通大学团队提出“迷你气泡成型”方法，成功解决了毫米级流体驱动软体机器人的制造难题，为精准医疗和血管介入等场景带来了革命性的新工具。
智能速览
上海交大团队提出“迷你气泡成型”新方法，攻克毫米级软体机器人制造瓶颈。
该方法通过调控硅胶流变性能，有效抑制了气泡在微尺度下的破裂问题。
成功制造出外径1-3毫米，表面粗糙度仅11.2纳米的高质量软体机器人。
展示了在血管介入取栓、四级支气管镜检查等精准医疗场景的应用潜力。
未来计划集成传感与智能材料，开发能感知决策的下一代体内机器人系统。
精华内容
如何让微小的气泡在液体中稳定成型，是制造毫米级软体机器人的关键。上海交大团队通过深入探究物理机制，找到了抑制气泡破裂的答案。
微观制造的挑战
在毫米尺度下制造流体驱动的软体机器人极为困难。传统注模成型因微观下表面张力与粘性力的增强而无法应用。此前虽已出现“气泡成型”技术，但在毫米尺度时，气泡在硅胶液体中极易因界面失稳而破裂，导致机器人结构出现缺陷，无法满足医疗应用对精度的严苛要求。
气泡稳定术
研究团队从气泡-硅胶界面的物理机制出发，建立了动力学理论模型，发现表面张力与粘性阻力之间存在拮抗关系。基于此，提出了一个无量纲稳定性判据（τ > 0.3），用于预测界面是否稳定。为实现稳定，团队开发了“迷你气泡成型”方法：通过向硅胶中添加增稠剂和固化加速剂，显著提高液体黏度并缩短固化时间，让注入的气泡在破裂前就被迅速“定型”。
精准医疗新工具
利用该新方法，团队成功制造出多种毫米级软体驱动器，其外径仅为1-3毫米，尺寸比现有技术缩小了一个数量级，表面粗糙度低至11.2纳米，整个制造过程仅需约30分钟。这些微型机器人功能多样，包括可驱动微型机械结构的软体驱动器、能深入模拟血管抓取血栓的毫米软钩，以及集成摄像头、可180°弯曲的软体气管镜前端，能深入四级支气管进行导航。
从动手到感知
当前技术实现了微型机器人的“能动手”，但团队的目标是“能感知、能决策”。未来的研究方向将聚焦于整合形状记忆材料、水凝胶涂层和微型传感模块。这有望开发出具备药物精准释放、环境感知与智能响应等高级功能的体内机器人系统，真正实现机器人在人体内部的智能化诊疗，推动微创医疗进入新纪元。
“迷你气泡成型”技术突破了毫米级软体机器人的制造瓶颈，其简便高效的特性为大规模应用奠定了基础。随着材料科学与智能技术的不断融合，这些能在人体内穿梭的微型机器人，将如何重塑我们对疾病的诊断与治疗方式，值得期待。
