刷牙,其实是门技术活。 每天早上赖床,踩点上班,刷牙1分钟不到;刷牙姿势不对,只会"锯木头";牙刷不记得换,刷到炸毛了也懒得换……看这些是不是你。 莫慌,现在有能帮你刷牙的微型机器人了!近日, 美国宾夕法尼亚大学 (University of Pennsylvania)的研究团队研发了一种 能够变形的微型机器人, 它们 可以同时刷牙、漱口和利用牙线清洁牙齿, 解放人们的小手手。 颠覆性的口腔护理技术 几千年来,牙刷的设计一直保持相对不变。 宾夕法尼亚大学牙医学院正畸系、社区口腔健康和儿童牙科部门的教授、该研究的共同通讯作者Hyun (Michel) Koo说: "常规的口腔护理很麻烦,对许多人来说是个挑战,尤其是那些很难清洁牙齿的人。 你必须刷牙,然后使用牙线,然后漱口;这是一个手动、多步骤的过程。 这里最大的创新是,机器人系统可以以一种单一的、免提的、自动化的方式完成这三件事。" 据了解, 研究人员的这项创新来源于巧合, 研究团队有的成员对纳米粒子的催化活性感兴趣,有的成员对纳米颗粒作为磁控微型机器人的构建块感兴趣,于是可以刷牙的微型机器人诞生了。 这种机器人 带有磁性,经由磁力控制可以在口腔中转换成任意形状,清除牙齿表面的牙菌斑。同时它还具备牙医助手的功能,能采集口腔中的病菌,帮助诊断口腔问题。 相关研究已发布在期刊《美国化学学会》(American Chemical Society publications)上。 这项研究成果一经发表就引起了热议,有网友甚至已经开始脑补,未来是不是不需要牙医了?毕竟,看个牙真就…蛮贵的。 微型机器人构成的主要原料是 氧化铁纳米颗粒(IONP),通过磁场控制和化学特性达到清洁的效果。IONP可以通过改变磁场进行形态的变化。 基于以上原理,研究团队设计了一个 具有机器人原理的磁场控制平台, 他们希望通过 改变磁场,来组装、重新配置和驱动IONP的上层结构, 它能 变换不同形状, 既能 变成"鬃毛"状 的毛刷刷除牙垢,又能变成 一条线在齿缝之间滑动,像牙线一样清洁牙齿间隙。 同时,它还 能在变形的过程中释放抗菌物质,抑制嘴巴里的口腔细菌,达到清洁牙菌斑的功效。 IONP悬浮液实验 IONP的"牙线"形态 模拟真人状态下机器人刷牙 综上所述,以IONP作为载体的刷牙机器人,在理论上可以实现口腔清洁、诊断的能力,但研发团队还要证实一件事: 机器人在清洁牙齿的过程中,会不会不小心伤害到牙龈或牙釉质。 为此,研究团队专门进行实验分析,用 IONP对一个体外猪颌模型进行处理。 在"刷牙"10分钟后,实验结果发现, 猪颌牙龈组织并没有受到损伤,而且IONP也没有显示出细胞毒性。 在模拟真人状态微型机器人的使用情况下, 机器人的组件可以适应各种口腔牙齿形状,纳米颗粒形成的刷毛可以延伸、缩短,甚至在空间中来回移动,就像使用牙线一样。这几乎可以消除导致蛀牙和牙龈疾病的粘性生物膜。 目前,这款清洁牙齿的纳米机器人还只是宾夕法尼亚大学研究团队的原型,研发团队 正在持续优化刷牙微型机器人的运动控制, 并考虑 开发一种口腔贴合设备,降低这款机器人的使用门槛。 在未来, 这款机器人可以应用于牙科诊所或个人。 该团队的研究人员表示: 「我们期盼这项科技能应用在老年医学和行动不便者的身上,为口腔护理保健带来更大的进步。」 作者 | Robospeak 排版 | 麦子