Miniaturní robot by mohl pomoci doktorům při operacích

Tým inženýrů z University of Waterloo vyvinul miniaturní robot, který by mohl v budoucnu pomoci doktorům při operacích. Robot byl inspirován přilnavostí gekonů a účinným pohybem housenek píďalek.

Výzkum byl zveřejněn v Cell Reports Physical Science.

Ovládání pomocí UV a magnetické síly

Robot používá ultrafialové (UV) světlo a magnetickou sílu k pohybu po jakémkoli povrchu, včetně stěn a stropů. Je to první měkký robot svého druhu, který nevyžaduje připojení k externímu zdroji energie, což umožňuje ovládání na dálku a všestranné využití. Díky těmto funkcím by mohl být robot použit k asistenci chirurgům a k průzkumu nepřístupných míst.

Dr. Boxin Zhao je profesorem chemického inženýrství.

„Tato práce je prvním případem, kdy holistický měkký robot vylezl na invertované povrchy, což je pokrok v inovacích měkké robotiky,” řekl. „Jsme optimističtí ohledně jeho potenciálu, s mnohem více vývojem, v několika různých oblastech.”

Tým nazval robota GeiwBot, podle tvorů, kteří inspirovali jeho design. Skládá se z chytrého materiálu, který lze upravit na molekulární úrovni, aby napodoboval, jak gekoni přichycují a odlepují své silně přilnavé polštářky na končetinách.

Vytvoření miniaturního robota

Robot je pouze čtyři centimetry dlouhý, tři milimetry široký a jeden milimetr tlustý, což mu umožňuje lézt po vertikálních stěnách a přecházet přes stropy bez potřeby zdroje energie. Robot byl vytvořen pomocí kapalných krystalických elastomerů a syntetických adhezivních pásků. Obsahuje polymerový proužek reagující na světlo, který napodobuje prohýbání a natahování housenky píďalky, zatímco magnetické přilnavé plošky inspirované gekonem na obou koncích zajišťují uchycení.

Zhao je také držitelem nadační profesury v nanotechnologiích na University of Waterloo.

„I když existují stále omezení, která je třeba překonat, tato vývoj představuje významný milník pro využití biomimetiky a chytrých materiálů pro měkké roboty,” řekl Zhao. „Příroda je skvělým zdrojem inspirace a nanotechnologie je zajímavým způsobem, jak uplatnit její poznatky.”

Vývoj bezdrátového měkkého robota otevírá cestu pro potenciální chirurgické aplikace prostřednictvím vzdálené operace uvnitř lidského těla. Také pomáhá vytvářet technologii, která může být použita pro snímání nebo pátrání v nebezpečných nebo těžko přístupných místech během záchranných operací.

Tým se nyní bude snažit vyvinout lezoucí měkký robot, který je poháněn pouze světlem a nevyžaduje magnetické pole. Tento robot bude také používat blízké infračervené záření místo UV světla, což může zlepšit biokompatibilitu.