หุ่นยนต์ขนาดเล็กอาจช่วยแพทย์ทำการผ่าตัดได้

ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูได้พัฒนาหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่ในอนาคตอาจช่วยแพทย์ทำการผ่าตัดได้ โรบอทนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากความสามารถในการยึดเกาะของจิ้งจกและขยับได้อย่างมีประสิทธิภาพของหนอนคืบ

การวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Cell Reports Physical Science.

การควบคุมด้วยพลังงาน UV และแม่เหล็ก

โรบอทใช้แสงอัลตราไวโอเลต (UV) และพลังงานแม่เหล็กเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่บนพื้นผิวใดๆ รวมถึงผนังและเพดาน เป็นหุ่นยนต์นุ่มชนิดแรกในลักษณะนี้ที่ไม่ต้องการการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟภายนอก ซึ่งทำให้สามารถควบคุมได้จากระยะไกลและหลากหลาย เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ โรบอทสามารถใช้ในการช่วยแพทย์และค้นหาสถานที่ที่เข้าถึงไม่ได้

ดร. บ็อกซิน จ้าว เป็นศาสตราจารย์ทางด้านวิศวกรรมเคมี

“งานนี้เป็นครั้งแรกที่โรบอทแบบนุ่มสามารถปีนผนังและเพดานได้ โดยพัฒนาความก้าวหน้าในการสร้างโรบอทแบบนุ่ม” เขากล่าว “เรามีความหวังว่ามันจะมีศักยภาพมากในหลายๆ ด้าน”

ทีมงานตั้งชื่อโรบอทว่า GeiwBot ตามสัตว์ที่เป็นแรงบันดาลใจในการออกแบบ มันถูกสร้างขึ้นด้วยวัสดุอัจฉริยะที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ที่ระดับโมเลกุลเพื่อเลียนแบบวิธีการที่ตุ๊กแกใช้โครงสร้างยึดเกาะอันทรงพลังที่เท้าเพื่อเกาะและปล่อยออก

การสร้างโรบอทขนาดเล็ก

โรบอทมีความยาวเพียง 4 เซนติเมตร กว้าง 3 มิลลิเมตร และหนา 1 มิลลิเมตร ทำให้สามารถปีนผนังและข้ามเพดานได้โดยไม่ต้องการแหล่งจ่ายไฟ โรบอทถูกสร้างขึ้นโดยใช้อีลาสโตเมอร์ผลึกเหลวและแผ่นยึดเกาะสังเคราะห์ มันรวมถึงสตริปโพลีเมอร์ที่ตอบสนองต่อแสงซึ่งเลียนแบบการเคลื่อนที่ของหนอนคืบ ในขณะที่แผ่นแม่เหล็กเลียนแบบตุ๊กแกที่ปลายทั้งสองด้านให้ความสามารถในการยึดเกาะ

จ้าวยังเป็นศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูในด้านนาโนเทคโนโลยี

“แม้ว่าจะมีข้อจำกัดที่ต้องก้าวข้าม แต่การพัฒนานี้เป็นหลักชัยที่สำคัญสำหรับการใช้ไบโอมิเมติกส์และวัสดุอัจฉริยะสำหรับโรบอทแบบนุ่ม” จ้าวกล่าว “ธรรมชาติเป็นแหล่งที่ดีเยี่ยมของแรงบันดาลใจ และนาโนเทคโนโลยีเป็นวิธีที่น่าตื่นเต้นในการนำไปใช้”

ด้วยการสร้างโรบอทแบบนุ่มที่ไม่ต้องการการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟภายนอก นักวิจัยกำลังเปิดทางสำหรับการใช้งานที่เป็นไปได้ในการผ่าตัดผ่านการควบคุมจากระยะไกลภายในร่างกายมนุษย์ พวกเขายังช่วยสร้างเทคโนโลยีที่สามารถใช้สำหรับการตรวจจับหรือค้นหาสถานที่ที่อันตรายหรือเข้าถึงไม่ได้ระหว่างการกู้ภัย

ทีมงานจะพัฒนาโรบอทแบบนุ่มที่ปีนได้โดยใช้พลังงานแสงเพียงอย่างเดียวและไม่ต้องการสนามแม่เหล็ก โรบอทนี้จะใช้รังสีอินฟราเรดใกล้แทนแสง UV ซึ่งสามารถปรับปรุงความเข้ากันได้กับชีวภาพ