Mikrorobot naśladujący płaszczkę

fot. pixabay

Opracowany przez naukowców z Instytutu ETH w Zurychu Stingraybot oferuje ogromne możliwości w dziedzinach chirurgii, opieki medycznej, biologii dzikich zwierząt i wielu innych, dzięki nowo opracowanym błonom mięśniowym z mikropęcherzyków.

Mając zaledwie 4 centymetry szerokości, pływa, wykorzystując do tego celu falowe ruchy realizowane u prawdziwych płaszczek przez płetwy piersiowe. Nie potrzebuje przy tym kabli ani baterii do zdalnego sterowania ani zasilania, ponieważ mikromięśnie są napinane i sterowane poprzez stymulację ultradźwiękową.

Używając formy mikrostrukturalnej, zespół stworzył silikonowe membrany z drobnymi porami o głębokości i szerokości zaledwie kilku dziesiątych milimetra. Po zanurzeniu, zatrzymują powietrze w postaci mikropęcherzyków. Dzięki bezprzewodowemu przesyłaniu ultradźwięków wprost do membran, naukowcy mogą nimi niemal natychmiast precyzyjnie manipulować, aby uzyskać krzywoliniowe lub falowe ruchy w określonych kierunkach. Wybór między typem ruchu zależy od rozmieszczenia mikropęcherzyków. Układy pęcherzyków o jednakowej wielkości zakrzywiają się zgodnie z amplitudą ultradźwięków, podczas gdy układy pęcherzyków o różnej wielkości przy zastosowaniu zmiennej częstotliwości będą falować.

Jednym z najcenniejszych zastosowań ultradźwiękowych mięśni mikropęcherzykowych jest umożliwienie precyzyjnej manipulacji przez chirurgów i biologów. Badacze wykorzystali swoje odkrycie do stworzenia miniaturowego chwytaka i małego robota chirurgicznego. Opracowali również aktywowane ultradźwiękami plastry do podawania leków, które mogą przylegać do zakrzywionych powierzchni, w tym do różnych tkanek, a także pomyślnie przetestowali precyzyjne podawanie barwników w modelu tkankowym. Jeśli trwające nad mięśniami prace będą nadal przynosić korzyści, zespół ma nadzieję, że uda mu się wykorzystać Stingrayboty do podawania leków bezpośrednio do przewodu pokarmowego.

(rr)