Robot w krwioobiegu

fot. pixabay

Naukowcy z MIT stworzyli małego, inspirowanego przyrodą miękkiego robota zdolnego do poruszania się po trudno dostępnych przestrzennych środowiskach za pomocą słabego pola magnetycznego.

W niedawno opublikowanym w Advanced Materials artykule opisywany jest mechanizm wykonany z odpowiednio namagnesowanych gumowych spiral polimerowych, który może manewrować w przestrzeniach tak małych, jak ludzkie naczynia krwionośne.

Dotychczas podobne miękkie boty, aby kontrolować swój kierunek i kąt, wymagały ruchomych pól magnetycznych. W naprawdę ograniczonym środowisku ruchomy magnes może nie być najbezpieczniejszym rozwiązaniem. W związku z tym nowa konstrukcja zespołu badawczego MIT nie jest równomiernie namagnesowana. Magnetyzując tylko wybrane obszary i kierunki, zaledwie jedno pole magnetyczne może stworzyć kierujący ruchem profil sił magnetycznych.

Co ciekawe w poszukiwaniu inspiracji inżynierowie zwrócili się w stronę zwijających się łodyg ogórka. Dwa rodzaje gumy są najpierw układane jedna na drugiej, a następnie podgrzewane i rozciągane, aby uformować cienkie włókno. Gdy tworzona nić stygnie, jedna warstwa gumy kurczy się, podczas gdy druga zachowuje swój kształt, tworząc ciasno zwiniętą spiralę, podobnie jak cienkie łodyżki ogórka owijające się wokół pobliskich elementów stanowiących wsparcie. Podatny na pole magnetyczne materiał jest przewleczony przez polimerową spiralę, a następnie namagnesowany w określony sposób, aby umożliwić wiele opcji ruchu i precyzyjne określenie jego kierunku.

Ze względu na konfigurowalne wzorce magnetyczne każdego robota wiele miękkich botów można mapować indywidualnie po to, aby poruszały się w różnych kierunkach. Dodatkowo subtelna manipulacja polem pozwala im wibrować, dzięki czemu mogą przenosić ładunek w wyznaczone miejsce, a następnie strząsnąć go z siebie.

Ze względu na ich miękką strukturę i stosunkowo prostą manipulację, naukowcy uważają, że takie mechanizmy mogą być wykorzystywane w scenariuszach biomedycznych, takich jak przeciskanie się przez ludzkie naczynia krwionośne w celu precyzyjnego dostarczenia leku.

(rr)