رباتهایی که وارد بدن شما میشوند!
مجله علمی ایلیاد - دانشمندان رباتهای بسیار ریز و منعطفی ساختهاند که میتوانند شکل خود را بسته به محیط اطراف تغییر دهند. این رباتها با الهام از باکتریها و کاملاً سازگار با بدن ساخته شدهاند و میتوانند حرکتهای خود را بهینه کنند و به این ترتیب به جاهای دوردست و سخت بدن انسان نیز دست یابند. از این رباتها میتوان بهعنوان انقلابی در رساندن هدفمند دارو به نقاط خاص بدن یاد کرد. بر اساس مطالعاتی که در موسسات «EPFL» و «ETH» زوریخ انجام شده است، شاید روزی برسد که ما بتوانیم رباتها را بخوریم تا از طریق آنها دارو به بافت مورد نظر در بدن برسد.
یک گروه از دانشمندان به رهبری «سلمان ساکار» از موسسهی EPFL و «بردلی نلسون» از موسسهی ETH زوریخ از باکتریها الهام گرفتهاند و میکرورباتهای هوشمند و سازگار با بدن ساختهاند که بسیار انعطافپذیر هستند. از آنجا که این دستگاهها قابلیت حرکت در سیالات و تغییر شکل در مواقع مورد نیاز را دارند، میتوانند از درون عروق باریک خونی و دیگر سیستمهای پیچیدهی بدن، بدون کم شدن سرعت عبور کنند. این رباتها از ژلهای آبی و نانوکامپوزیتهای حاوی ذرات مغناطیسی ساخته شدهاند و به همین دلیل میتوان آنها را با میدانهای مغناطیسی کنترل کرد.
محققین مقالهای در این زمینه در مجلهی Science Advances به چاپ رساندهاند و در آن شرح داده شده که روش برنامهنویسی کردن شکل این رباتها، چگونه بوده است که میتواند به راحتی درون سیالات چگال و لزج با سرعت بالا حرکت کند. وقتی دربارهی ربات فکر میکنیم، معمولاً ماشینهای بزرگ و مجهز با سیستمهای پیچیدهی الکترونیکی، حسگرها، باتری و محرکهای مختلف به ذهن متبادر میشود؛ ولی در مقیاس میکروسکوپی رباتها کاملاً متفاوت هستند.
ساخت رباتهای ریز دارای چالشهای فراوانی است که دانشمندان برای مقابله با آنها از روش بستهبندی اوریگامی استفاده میکنند. استراتژی آنها برای انتقال نیرو و به حرکت درآوردن در واقع استفاده از هوش جاسازیشده است. این روش، جایگزینی برای روش کلاسیک انجام محاسبات توسط سیستمهای الکترونیکی جاسازیشده است. ساکار میگوید: «رباتهای ما دارای ترکیبات و ساختار خاصی هستند که به آنها اجازه میدهد با مشخصات سیالاتی که در آنها حرکت میکنند، سازگار شوند. بهعنوان مثال، اگر آنها تغییری در لزجت و یا غلظت سیال اطراف خود احساس کنند، شکل خود را تغییر میدهند؛ به نحوی که سرعت حرکتشان تغییر نکند، ولی با این حال بر روی مسیر حرکت خود نیز کنترل داشته باشند.»
این تغییر شکل را میتوان از پیش برنامهنویسی کرد و به این ترتیب عملکرد رباتها را بدون استفاده از حسگرها و محرکها بیشینه کرد. رباتها را هم میتوان با استفاده از میدان مغناطیسی کنترل کرد و هم میتوان آنها را آزاد گذاشت تا با جریان سیال حرکت کنند. در هر صورت آنها به بهترین شکل مورد نیاز برای حرکت درمیآیند.
نلسون میگوید: «طبیعت میکرواُرگانیسمهای متعددی را بهوجود آورده است که میتوانند با تغییر شرایط محیطی شکل خود را تغییر دهند. این قانون در واقع اساس طراحی میکرورباتها است. چالش اصلی در وهلهی اول، شرح فیزیکی انواع تغییرات مورد نیاز و در مرحلهی بعد، یکپارچه کردن این تغییرات با تکنولوژیهای جدید ساخت بود.» بهعلاوه برای بالا بردن کارایی، این رباتها را میتوان به سادگی و با هزینهای قابل قبول ساخت. در حال حاضر گروه محققین در حال کار برای بهبود عملکرد حرکتی ربات درون سیالاتی است که در بدن انسان وجود دارند.
نوشته: ScienceDaily
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد