Robot Nhỏ Có Thể Giúp Bác Sĩ Thực Hiện Phẫu Thuật

Một nhóm các kỹ sư tại Đại học Waterloo đã phát triển một robot nhỏ trong tương lai có thể hỗ trợ bác sĩ thực hiện phẫu thuật. Robot này được lấy cảm hứng từ khả năng bám dính của tắc kè và sự di chuyển hiệu quả của sâu đo.

Nghiên cứu này đã được công bố trên Cell Reports Physical Science.

Di chuyển bằng ánh sáng UV và lực từ

Robot này sử dụng ánh sáng cực tím (UV) và lực từ để di chuyển trên bất kỳ bề mặt nào, bao gồm cả tường và trần nhà. Đây là robot mềm đầu tiên thuộc loại này không cần kết nối với nguồn điện bên ngoài, cho phép hoạt động từ xa và linh hoạt. Nhờ những tính năng này, robot có thể được sử dụng để hỗ trợ bác sĩ và tìm kiếm những nơi khó tiếp cận.

Giáo sư Boxin Zhao là một giáo sư kỹ thuật hóa học.

“Công việc này là lần đầu tiên một robot mềm toàn diện đã leo lên bề mặt ngược, thúc đẩy sự đổi mới của robot mềm tiên tiến,” ông nói. “Chúng tôi rất lạc quan về tiềm năng của nó, với nhiều phát triển hơn, trong nhiều lĩnh vực khác nhau.”

Đội ngũ đã đặt tên cho robot này là GeiwBot, lấy cảm hứng từ những sinh vật đã truyền cảm hứng cho thiết kế của nó. Được xây dựng với một vật liệu thông minh, nó có thể thay đổi ở mức độ phân tử để bắt chước cách tắc kè gắn và tháo bỏ các bộ phận bám chắc trên chân của chúng.

Tạo Ra Robot Nhỏ

Robot này chỉ dài bốn centimet, rộng ba milimét và dày một milimét, cho phép nó leo lên tường thẳng đứng và di chuyển trên trần nhà mà không cần nguồn điện. Robot này được tạo ra bằng cách sử dụng elastomer tinh thể lỏng và miếng bám dính tổng hợp. Nó tích hợp một dải polymer phản ứng với ánh sáng mà bắt chước sự di chuyển cong và giãn của sâu đo, trong khi các miếng đệm từ được lấy cảm hứng từ tắc kè ở mỗi đầu cung cấp khả năng bám dính.

Zhao cũng là giáo sư giữ ghế nghiên cứu được tài trợ về công nghệ nano tại Đại học Waterloo.

“Mặc dù vẫn còn những hạn chế cần vượt qua, sự phát triển này đại diện cho một cột mốc quan trọng trong việc sử dụng nguyên lý mô phỏng sinh học và vật liệu thông minh cho robot mềm,” Zhao nói. “Thiên nhiên là một nguồn cảm hứng tuyệt vời và công nghệ nano là một cách thú vị để áp dụng những bài học của nó.”

Bằng cách phát triển một robot mềm không dây, các nhà nghiên cứu đang mở đường cho các ứng dụng phẫu thuật tiềm năng thông qua hoạt động từ xa trong cơ thể con người. Họ cũng đang giúp tạo ra công nghệ có thể được sử dụng để cảm biến hoặc tìm kiếm trong những nơi nguy hiểm hoặc khó tiếp cận trong các hoạt động cứu hộ.

Đội ngũ sẽ tiếp tục phát triển một robot mềm có khả năng leo bám được điều khiển hoàn toàn bằng ánh sáng và không cần trường từ. Robot này cũng sẽ sử dụng bức xạ hồng ngoại gần thay vì ánh sáng UV, điều này có thể cải thiện tính tương thích sinh học.