標籤: 科技

[星島綜合報道]由瑞士聯邦理工學院 ETH Zurich 團隊研發、被研究人員暱稱為「Stingraybot」的微型軟體機械人，近日於《Nature》期刊發表，展示一種以「微氣泡人工肌肉」結合超聲波遙控的新型機械運動方式。這項技術不但突破傳統機械人對電池與電線的依賴，更為微創手術、藥物傳送及生物研究等領域帶來嶄新想像。

這款「魔鬼魚機械人」闊度僅約4厘米，外形與真實魟魚相似，透過仿生的波浪式擺動「胸鰭」前進。與一般微型機械人不同，它本身不設電池或內置馬達，所有動作均由外部發出的超聲波驅動。研究團隊在矽膠薄膜中製作出大量微細孔洞，孔洞在水中會自然困住空氣，形成微氣泡；當超聲波照射時，這些氣泡便會產生可控變形，推動薄膜彎曲或起伏，猶如肌肉收縮。

團隊指出，氣泡排列方式直接影響運動模式。若氣泡大小一致，薄膜會隨超聲波強度彎曲；若氣泡大小不一，則會在不同頻率下依序反應，形成連續的波浪運動，令機械人能作出更接近生物的游動行為。整個反應時間以毫秒計，精準度遠高於現有不少軟體機械設計。

研究由 ETH Zurich「聲學機械人」研究小組主導，團隊負責人、教授 Daniel Ahmed 表示，能以如此簡單的結構實現複雜的仿生運動，是研究一大突破，證明微氣泡不僅可用於單一動作，而是具備「可編程」的運動潛力。

除了「魔鬼魚機械人」，研究人員亦利用同一原理研發出微型抓取臂，成功在不造成傷害的情況下捕捉斑馬魚幼體；以及一款輪式微型機械人，能在豬隻腸道這類狹窄、彎曲且不規則的環境中前進。相關實驗顯示，這類柔軟結構在生物體內操作時，安全性明顯高於傳統剛性機械。

在醫療應用方面，團隊已測試可貼附於不同組織表面的超聲波藥物傳送貼片，並成功於組織模型中進行精準染料釋放。長遠而言，研究人員期望將「Stingraybot」捲起後放入可溶解膠囊，讓病人吞服，於腸道內定點釋放藥物，減低手術風險與成本。

隨着軟體機械與聲學控制技術持續成熟，這類「無線、無電池、可吞服」的微型機械人，或將成為未來精準醫療與體內治療的重要工具，亦標誌着人工肌肉與仿生機械正式踏入實用化的新階段。

圖片：Shi Z et al. Nature 2025

T10

[星島綜合報道] 當前不少穿戴式裝置與手勢操控技術，往往只能在實驗室等穩定環境下運作，一旦用戶移動、奔跑，甚至出現震動或顫抖，感測數據便容易受干擾，導致誤判。來自University of California, San Diego的研究團隊近日發表研究，提出一種能在高度動態環境下仍保持準確的手勢控制方案，為穿戴式人機介面技術打開實際應用空間。

該項研究由UC San Diego Jacobs School of Engineering多名研究人員共同完成，並刊登於《Nature Sensors》，核心在於一款可貼附於前臂的電子裝置。裝置結合動作感測器與肌肉訊號感測器，配合藍牙模組與可拉伸電池，並透過深度學習系統即時「清洗」雜訊數據，有效分辨真實手勢與因晃動、震動而產生的錯誤訊號。

研究團隊指出，過往手勢控制系統最大的限制，在於難以應付現實世界中不可避免的「干擾」。為此，團隊利用人工智能模型，分析大量來自陸地及海上活動的動態數據，建立可辨識不同環境下手臂動作的資料庫，令系統即使在跑動、高頻震動或不穩定狀態下，仍能作出低延遲、準確的控制反應。

測試過程中，受試者需在奔跑、被搖晃，甚至模擬海浪震動的情況下，操控機械臂等裝置。結果顯示，系統能有效消除因顫動或碰撞引起的數據噪音，避免誤觸發，整體表現較現有穿戴式手勢控制方案穩定。

研究最初獲美國國防高等研究計劃署（DARPA）支持，原意是提升軍事潛水員在水下操控機械人的能力。不過團隊其後發現，相關技術對快速發展的穿戴式裝置市場同樣重要，尤其是在日常活動中，用戶難以保持靜止的情況下。

研究人員認為，這類抗干擾手勢控制技術，未來可應用於工業、緊急救援及危險環境操作，讓工作人員在高速或高風險情況下，以免提方式操控機械、車輛或工具。此外，對於復康患者或有動作障礙人士，系統亦可按個人自然動作進行訓練，毋須完全恢復精細動作能力，擴闊輔助科技的應用可能。

研究團隊強調，這項成果不僅是感測器硬件的改進，更在於引入可學習環境與個體差異的人工智能模型，為下一代穿戴式人機介面奠定基礎，令相關技術真正走出實驗室，融入日常生活。

T10

[星島綜合報道] 熱愛戶外活動的人，大多煩惱攜帶什麼裝備，尤其是煮食器材，原因是它們體積龐大、重量不輕。現正於 Kickstarter 平台集資的 Vennoe T01 薄餅焗爐，正是針對這類使用情境而設，希望在便攜性與高溫焗製能力之間取得平衡。

Vennoe 團隊將這款英國設計的產品定位為市面上體積最細的「專業級」薄餅焗爐，主打輕巧，可用於露營、房車旅行，亦適合放置於後花園或城市單位的露台使用。雖然重量仍未達到可供長途遠足攜帶的水平，但官方指其比一般同類產品輕約 15%，體積縮小約 35%。實際重量為 10.1 公斤，機身尺寸為 500 x 360 x 218 毫米。

功能方面，T01 可焗製直徑 12 吋的薄餅，份量足夠兩至三人分享。焗爐由冷機升溫至約 400 至 500°C，需時約 15 至 20 分鐘；而實際焗製一個薄餅，官方估計約一分鐘即可完成，屬典型高溫石爐操作節奏。燃料方面，T01 支援天然木碎、木粒或原木炭，一次加料可提供約 20 分鐘穩定火力，但若使用木粒，實際操作中或需中途補充。另設氣體燃燒器作選購配件，方便用家更精準控制火力。

在結構設計上，Vennoe T01 強調快速設置與收納。官方指整個安裝流程僅需約一分鐘，只需將焗爐放於平坦地面、展開支腳並裝上煙囪即可使用。收納時，煙囪及細小配件可全部收入機身內，配合肩帶後可單手提起，攜帶方式更接近一件大型手提袋，而非傳統戶外焗爐。隨機附送的多功能工具，既是開門把手，亦可用來旋轉薄餅盤，設計取向偏向實用。

爐內結構方面，T01 採用後方單一火源設計，並透過加大的上置燃料槽，將熱力導向爐腔前方薄餅位置，以協助維持高溫。不過，由於火力集中於後方，爐內溫度分佈並非完全平均，用家在焗製過程中需頻密轉動薄餅盤，否則容易出現受熱不均的情況。焗爐配備內置溫度計及防爆玻璃觀察窗，讓用家毋須頻繁開門亦可掌握焗製狀況，減少熱力流失。

雖然定位為薄餅焗爐，Vennoe 亦強調 T01 的多用途特性，理論上可用來焗製蔬菜、牛扒、魚類，甚至甜點如曲奇，但實際表現仍有待用家測試。

售價方面，T01 於 Kickstarter 的早鳥支持價為 189 英鎊（約 255 美元），計劃零售價則為 289 英鎊（約 390 美元）。標準套裝包括焗爐本體、薄餅石及攜帶肩帶；氣體燃燒器、薄餅鏟及煙燻木碎等均屬選購配件，全部加購後，總成本可額外增加約 200 英鎊。產品提供黑色配紅色標誌，以及綠色配金啡色標誌兩款外觀。

整體而言，Vennoe T01 並非走極端輕量化路線，而是鎖定希望在露營或城市戶外空間中，重現高溫焗製薄餅體驗的用家。其便攜設計與實際操作表現，能否在眾多戶外煮食產品中突圍，仍有待集資完成後及市場實際使用反饋驗證。

圖片：Vennoe

T10