前沿洞察丨自主游泳、像落叶一样的软性机器人

本期前沿洞察为大家带来这些技术：以落叶为灵感的软体机器人；能远程控制小鼠之间互动的新型大脑植入物；有效遏制疟疾的方法......一起来看看吧：

以落叶为灵感的软体机器人

这款机器人被称为“Swimming Leaf”，（下称“树叶”），由韩国首尔国立大学机械工程系的研究小组开发，能够自主游泳，向下游动时就和树叶飘落一模一样。

还具有整合探索和维护海洋环境所需的各种功能的潜力，比如捡起水底的塑料垃圾。

研究人员发现，树叶上有关键的9个质量点，每个点上的点质量会在质心和浮力之间造成偏移，从而产生与环境耦合的内部扭矩，就是我们平时看到的树叶“摇摇晃晃”飘落下来。

研究人员称，它具有探索和维护海洋环境的巨大潜力，可以从小到一毫米的大小到几米甚至更大的大面积广泛使用。

为了证明这种可能性，研究人员做了一个实验，结合折纸设计展示了大面积的水面除油污功能。

把机器人放在一个小水箱中，这里它不是以“树叶”的形式，而是利用了超疏水-超亲油吸附片制作了一个自展开折纸框架，下水后几秒钟就可展开。

随后机器人可对准油污区域，自动游到溢油区并去除污染物。

如果把亲油吸附片换成轻薄的多个胶粘片，机器人还可以清理水底的塑料垃圾。

研究人员表示，自然发生的湍流也是考虑实际运动的必要因素，但事实上，他们还未解决湍流对机器人游起来的负面影响，因此还要进一步研究对流动水中的运动控制。

但这并不影响“树叶”开启了水下软体机器人的新形式和新功能，由于“树叶”轻巧和较大的表面积特性，它而容易受到电流影响，能够以非常节能的方式长距离行驶。

能远程控制小鼠之间互动的新型大脑植入物

西北大学的科学家们表示在光遗传学技术上有了新突破，他们首次使用一种新型大脑植入物对小鼠之间的社会互动进行了“编程”，远程控制了小鼠的行为。

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在整个实验中，西北大学的科学家们在新开发的大脑植入物的帮助下，通过给小鼠配备表达光敏藻类基因的改变后的神经元，能够在转基因小鼠身上做到改变它们的行为。

这个大脑植入物有半毫米厚，位于皮肤下面，但在头骨的外表面。通过将一个装有LED的细小而灵活的丝状探针向下伸入大脑，研究人员能够通过附近电脑的无线近场通信实时操作灯光，从而操控目标。

有效遏制疟疾的方法

弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）和拉脱维亚有机合成研究所的研究人员设计出了一种类似药物的化合物，该化合物可有效阻断疟疾寄生虫生命周期中的关键步骤，研究人员还正在努力将该化合物开发为潜在的首个疟疾治疗方法。

该化合物通过阻断一种称为SUB1的酶起作用，该酶对于疟疾从红细胞中爆发至关重要。现有的抗疟药通过杀死细胞内的寄生虫起作用，因此研究人员希望这种替代药物作用能够克服寄生虫已获得的抗药性。该化合物还能够穿过红细胞的膜和寄生虫所在的细胞内的隔室。

目前，该团队正在继续优化该化合物，使其更小，更有效。如果成功，它将需要在进一步的实验以及动物和人体试验中进行测试，以证明它是安全有效的，然后才能提供给人们。

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