导致 1940 年塔科马海峡大桥倒塌的相同原理有一天可能会让医生能够引导微型机器人穿过血液，将药物精确地输送到需要的地方。
粘性液体和固体之间的相互作用已成为应用研究的主要焦点，这是有充分理由的。匹兹堡大学斯旺森工程学院机械工程和材料科学杰出教授 G. Paolo Galdi 正在努力利用这种相互作用的潜力，在生物医学工程、微米和纳米技术设备设计、和悬索桥建设。国家 科学基金会 (NSF) 最近 为 Galdi 的这项工作授予了 299,792 美元的资助。
Galdi 的项目研究了该领域的两个具体方面。第一个探索固体物体在粘性液体中振动时如何运动，特别是当振动是由物体内部的振荡质量引起时。这项工作在生物医学工程和小型设备设计中具有实际应用。
“只要机器人的运动能够被精确控制，带有振动电机的微型机器人就可以用来将药物直接输送到体内需要的地方，”加尔迪解释道。“内部振动电机比其他在静脉内推动物体的方式安全得多，但振动电机的运动更难以预测和控制。”
加尔迪的研究旨在发现改变振动频率与机器人的净运动有何关系，以及改变机器人的形状和振动速度如何引导其路径。
加尔迪研究的第二个方面研究了粘性液体的流动如何影响甚至产生弹性结构的振荡。了解这种现象对于研究悬索桥的稳定性至关重要。通过调查这些问题，加尔迪希望为防止塔科马海峡大桥倒塌等灾难做出贡献，这座悬索桥于 1940 年建成后不久就因风引起的振动而倒塌。
“当风吹过吊桥时，它会产生振动，引起结构的移动，有时甚至导致其失效。这次失败并不像看起来那么简单，”加尔迪解释道。“我从严格的数学角度来解决这个问题，希望我们能够在未来避免这些灾难。”
国家科学基金会的资助不仅认可了加尔迪研究的重要性，而且还为研究生创造了机会。这笔赠款将为欧洲经济委员会博士生马克·卡拉库齐安(Marc Karakouzian)提供宝贵的研究经验。两名本科生——本杰明·卡尔和奥斯卡·格伯——也将为这项工作做出贡献。
这个为期三年的项目定于 7 月 1 日开始。
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