如何优化电控液态金属机器泵送周围流体及药物行为？

液态金属机器在运动过程中，由于柔性与流动性，其自身两侧局部液态金属也在不断运动。将置于充满溶液的环形回路中，液态金属机器卡住后，一定条件下驱动机器运动，机器无法产生位移，但会泵送回路中的溶液。当溶液中加入某些药物成分时，则可实现药物的输运［2］。

由图14.9可见，当向药池中添加一滴墨水，EGaIn机器两端加直流电压时，溶液不断定向流动［2］。可以看出，在外加电压作用下，EGaIn机器开始定向泵送药液，药液的流动方向为由正极流向负极（就含EGaIn机器的线路而言），药液的流动可以通过墨水的定向流动进行标识。加不同的电压会直接影响药液的泵送速度。图中26 V电压作用时，药液流动比18 V电压作用时快一倍多。需要指出的是，墨水在回路中的自由扩散很缓慢，故在泵送过程中自由扩散对墨水的流动的影响可以忽略不计。

图14.9　不同电压作用下EGaIn机器泵送药液随时间变化图［2］(www.xing528.com)

外电压作用下液态金属机器泵送溶液，其本质是电场驱动液态金属机器运动，而其运动在位移方向上受阻，引起药液的定向流动。前已述及电驱动液态金属机器的运动与电场强度、溶液成分、浓度等有关。图14.10所示为不同电压条件下EGaIn机器泵送药液运动一个回路所需的时间［2］。

图14.10　不同电压条件下EGaIn机器泵送药液流动一回路平均流速与所需时间（每组统计数据至少测量5次）［2］

液态金属机器作为柔性泵泵送药液时，可通过电驱动EGaIn机器泵送药液，也可通过Al/EGaIn机器自驱动运动泵送药液，还可借助外加电压提升Al/EGaIn机器泵送药液性能，可在对微观条件的需求日益精细的现代医学中，发挥至关重要的作用。