Zespół z University of Waterloo przedstawił właśnie zestaw metod projektowania, produkcji i sterowania nowego typu miniaturowymi robotami do specjalnych zadań medycznych.
Urządzenia o długości maksymalnie 1 cm są miękkie, wykonane z biozgodnych materiałów i nietoksyczne. Wytwarza się je z hydrożeli opartych na roślinnej celulozie.
Według naukowców będzie można je wykorzystywać do różnorodnych zadań w żywym organizmie – np. do prowadzenia biopsji czy dostarczania komórek albo fragmentów tkanek do trudno dostępnych miejsc.
Wykorzystane hydrożele zmieniają kształt pod wpływem chemicznej stymulacji (https://www.eurekalert.org/multimedia/1002806).
Ustawiając celulozowe nanocząstki w odpowiedni sposób, można ten ruch z góry zaprogramować.
W moim zespole badawczym łączymy to co stare, z nowymi pomysłami. Opracowujemy nowego typu mikroroboty z wykorzystaniem tradycyjnych miękkich materiałów takich jak hydrożele, ciekłe kryształy i koloidy – wyjaśnia kierujący badaniami prof. Hamed Shahsavan.
Jedną z unikalnych cech tych robotów jest zdolność do samonaprawy i możliwość opracowania wyjątkowo szerokiego wachlarza kształtów.
Poza tym, opracowane materiały można wzbogacić o właściwości magnetyczne, które umożliwiają dodatkowe opcje sterowania.
W czasie jednej z demonstracji, badacze przeprowadzili w ten sposób robota przez skomplikowany labirynt.
Krytyczną rolę w przesuwaniu granicy budowy medycznych mikrorobotów odgrywają inżynierowie chemiczni – podkreśla prof. Shahsavan, autor pracy opublikowanej w piśmie „Nature Communications” (https://www.nature.com/articles/s41467-023-41874-7).
Co ciekawe, pokonywanie istotnych wyzwań mikrorobotyki wymaga umiejętności i wiedzy, jakie posiadają inżynierowie-chemicy, w tym dotyczące transferu ciepła i masy, mechaniki płynów, projektowania reakcji, polimerów, miękkiej materii i systemów biochemicznych. Z tego względu mamy wyjątkowo dobrą pozycję do wprowadzania nowości do tej młodej dziedziny – dodaje.
