Крихітний робот може допомогти лікарям провести операцію

Команда інженерів з Університету Ватерлоо розробила крихітного робота, який згодом може допомогти лікарям проводити операції. На створення робота надихнула здатність геконів хапати та ефективне пересування пальцевих черв’яків.

Дослідження було опубліковано в Cell Reports Physical Science.

Маневрування за допомогою ультрафіолету та магнітної сили

Робот використовує ультрафіолетове (УФ) світло та магнітну силу, щоб маневрувати на будь-якій поверхні, включно зі стінами та стелею. Це перший м’який робот у своєму роді, який не вимагає підключення до зовнішнього джерела живлення, що забезпечує дистанційне керування та універсальність. Завдяки цим функціям робота можна використовувати для допомоги хірургам і пошуку важкодоступних місць.

Доктор Боксін Чжао є професором хімічної інженерії.

«Ця робота — це перший випадок, коли цілісний м’який робот піднявся на перевернуту поверхню, просуваючи найсучасніші інновації в м’якій робототехніці», — сказав він. «Ми оптимістично налаштовані щодо його потенціалу, з набагато більшим розвитком у кількох різних сферах».

Команда назвала робота GeiwBot на честь істот, які надихнули його створити. Виготовлений з розумного матеріалу, його можна змінити на молекулярному рівні, щоб імітувати, як гекони прикріплюють і від’єднують свої потужні захвати на ногах.

Створення крихітного робота

Робот має всього чотири сантиметри в довжину, три міліметри в ширину і один міліметр в товщину, що дозволяє йому підніматися по вертикальних стінах і перетинати стелі без потреби в джерелі живлення. Робот був створений з використанням рідкокристалічних еластомерів і синтетичних клейових подушечок. Він містить чутливу до світла полімерну смужку, яка імітує вигнуті та розтягуючі рухи дюймового хробака, а магнітні подушечки у стилі геконів на кожному кінці забезпечують можливість захоплення.

Чжао також є кафедрою нанотехнологій Університету Ватерлоо.

«Незважаючи на те, що ще є обмеження, які потрібно подолати, ця розробка є важливою віхою для використання біомімікрії та розумних матеріалів для м’яких роботів», — сказав Чжао. «Природа — чудове джерело натхнення, а нанотехнології — захоплюючий спосіб застосувати її уроки».

Розробляючи неприв’язаного м’якого робота, дослідники прокладають шлях для потенційних хірургічних застосувань за допомогою дистанційного керування всередині людського тіла. Вони також допомагають створювати технологію, яка може бути використана для зондування або пошуку в небезпечних або важкодоступних місцях під час рятувальних операцій.

Тепер команда розробить м’якого робота для лазіння, який керуватиметься виключно світлом і не потребуватиме магнітного поля. Цей робот також використовуватиме ближнє інфрачервоне випромінювання замість ультрафіолетового світла, що може покращити біосумісність.