Mały robot może pomóc lekarzom w wykonywaniu operacji

Zespół inżynierów z Uniwersytetu w Waterloo opracował małego robota, który może w przyszłości pomóc lekarzom w wykonywaniu operacji. Robot został zainspirowany zdolnością gecko do chwytania i efektywnym poruszaniem się świni.

Badania zostały opublikowane w Cell Reports Physical Science.

Manewrowanie z wykorzystaniem siły UV i magnetycznej

Robot wykorzystuje światło ultrafioletowe (UV) i siłę magnetyczną do manewrowania na dowolnej powierzchni, w tym na ścianach i suficie. Jest to pierwszy miękki robot tego typu, który nie wymaga połączenia z zewnętrznym źródłem zasilania, co umożliwia zdalne sterowanie i wszechstronność. Ze względu na te cechy, robot może być wykorzystany do pomocy chirurgom i wyszukiwania trudno dostępnych miejsc.

Dr Boxin Zhao jest profesorem inżynierii chemicznej.

„To jest pierwszy raz, kiedy cały miękki robot wspiął się na odwróconą powierzchnię, rozwijając innowacje w dziedzinie miękkiej robotyki”, powiedział. „Jesteśmy optymistami co do jego potencjału, z dużo większym rozwojem, w kilku różnych dziedzinach.”

Zespół nazwał robota GeiwBot, od stworzeń, które zainspirowały jego projekt. Zbudowany z inteligentnego materiału, może być zmieniony na poziomie molekularnym, aby naśladować, jak gecko przykleja i odkleja swoje potężne chwytaki na nogach.

Tworzenie małego robota

Robot ma zaledwie cztery centymetry długości, trzy milimetry szerokości i jeden milimetr grubości, co pozwala mu wspiąć się na pionowe ściany i przemieścić się po suficie bez potrzeby źródła zasilania. Robot został stworzony z wykorzystaniem ciekłych kryształów i syntetycznych padów przylepnych. Zawiera światłoczuły pasek polimerowy, który naśladuje ruch łuku i rozciągania świni, podczas gdy magnetyczne pady w kształcie gecko na obu końcach zapewniają zdolność chwytania.

Zhao jest również przewodniczącym Uniwersytetu w Waterloo w dziedzinie nanotechnologii.

“Chociaż nadal istnieją ograniczenia do pokonania, ten rozwój reprezentuje znaczący kamień milowy w wykorzystaniu biomimetyki i inteligentnych materiałów dla miękkich robotów”, powiedział Zhao. “Natura jest wielkim źródłem inspiracji, a nanotechnologia jest ekscytującym sposobem na zastosowanie jej lekcji.”

Poprzez rozwój niezwiązanego miękkiego robota, badacze torują drogę do potencjalnych zastosowań chirurgicznych za pomocą zdalnego sterowania wewnątrz ludzkiego ciała. Pomagają również tworzyć technologię, która może być wykorzystana do wyszukiwania lub wykrywania w niebezpiecznych lub trudno dostępnych miejscach podczas operacji ratunkowych.

Zespół będzie teraz pracował nad opracowaniem wspinającego się miękkiego robota, który jest napędzany wyłącznie światłem i nie wymaga pola magnetycznego. Ten robot będzie również wykorzystywał promieniowanie podczerwone zamiast światła UV, co może poprawić biocompatybilność.