Маленький робот может помочь врачам выполнять операции

Группа инженеров из Университета Ватерлоо разработала маленького робота, который потенциально может помочь врачам выполнять операции. Робот был вдохновлен способностью гееков цепляться и эффективным движением гусениц.

Исследование было опубликовано в Cell Reports Physical Science.

Управление с помощью УФ и магнитной силы

Робот использует ультрафиолетовое (УФ) излучение и магнитную силу, чтобы перемещаться по любой поверхности, включая стены и потолки. Это первый мягкий робот своего рода, который не требует подключения к внешнему источнику питания, что позволяет выполнять удаленные операции и обеспечивает гибкость. Благодаря этим особенностям, робот может быть использован для помощи хирургам и поиска недоступных мест.

Доктор Боксин Чжао – профессор химического машиностроения.

«Эта работа – первый случай, когда целостный мягкий робот поднялся на обращенные поверхности, продвигая инновации в области мягкой робототехники», – сказал он. «Мы оптимистично настроены относительно его потенциала, с учетом дальнейшего развития в нескольких разных областях».

Команда назвала робота GeiwBot, в честь существ, которые вдохновили его дизайн. Робот изготовлен из умного материала, который можно изменить на молекулярном уровне, чтобы имитировать, как гееки прикрепляют и отсоединяют свои мощные захваты на ногах.

Создание маленького робота

Робот имеет длину всего четыре сантиметра, ширину три миллиметра и толщину один миллиметр, что позволяет ему подниматься по вертикальным стенам и пересекать потолки без необходимости в источнике питания. Робот был создан с использованием жидкокристаллических эластомеров и синтетических клеевых подушек. Он включает в себя светочувствительную полимерную полосу, которая имитирует движение гусеницы, а также магнитные подушки, вдохновленные гееками, которые обеспечивают захват на обоих концах.

Чжао также является почетным профессором нанотехнологий Университета Ватерлоо.

«Хотя еще есть ограничения, которые необходимо преодолеть, это развитие представляет собой значительный рубеж в использовании биомиметрии и умных материалов для мягких роботов», – сказал Чжао. «Природа – это великий источник вдохновения, а нанотехнология – это интересный способ применить ее уроки».

Разработав беспроводной мягкий робот, исследователи открывают путь для потенциальных хирургических применений посредством удаленного управления внутри человеческого тела. Они также помогают создать технологию, которая может быть использована для обнаружения или поиска в опасных или труднодоступных местах во время спасательных операций.

Команда теперь планирует разработать робот, который будет подниматься исключительно на свет и не будет требовать магнитного поля. Этот робот также будет использовать ближнее инфракрасное излучение вместо ультрафиолетового света, что может улучшить биосовместимость.