Ενέσιμα και αυτόνομα μικρορομπότ θα κυλούν μέσα στις φλέβες σας

 

Τα ρομπότ, όπως αυτό που φαίνεται στην εικόνα, έχουν πλάτος περίπου όσο μια ανθρώπινη τρίχα.

Οι επιστήμονες δημιούργησαν έναν στρατό μικροσκοπικών τετράποδων ρομπότ, πολύ μικρά για να φανούν με γυμνό οφθαλμό, τα οποία περπατούν όταν διεγείρονται με λέιζερ και θα μπορούν να εγχυθούν στο σώμα μέσω υποδερμικών βελόνων, σύμφωνα με μελέτη.

Τα μικροσκοπικά ρομπότ θεωρείται ότι έχουν μια σειρά πιθανών χρήσεων, ιδιαίτερα στην ιατρική, και οι Αμερικανοί ερευνητές δήλωσαν ότι αυτά τα νέα ρομπότ προσφέρουν «τη δυνατότητα εξερεύνησης βιολογικών περιβαλλόντων» (σ.ι. όπως το ανθρώπινο σώμα).

Μία από τις κύριες προκλήσεις στην ανάπτυξη αυτών των ρομπότ μεγέθους ενός κυττάρου, ήταν ο συνδυασμός των κυκλωμάτων ελέγχου και των κινούμενων μερών τους λόγω του μικροσκοπικού μεγέθους τους.

Τα ρομπότ που περιγράφονται στο επιστημονικό περιοδικό Nature έχουν πλάτος μικρότερο από 0,1 χιλιοστά - περίπου το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας - και έχουν τέσσερα πόδια που τροφοδοτούνται από ενσωματωμένα ηλιακά κύτταρα.

Στέλνοντας φως λέιζερ σε αυτά τα ηλιακά κύτταρα, οι ερευνητές μπόρεσαν να προκαλέσουν κίνηση στα πόδια ενός ρομπότ , κάνοντας το να περπατήσει.

Ο Marc Miskin ένας από τους συγγραφείς της μελέτης του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας, δήλωσε στο AFP ότι μια βασική καινοτομία της έρευνας ήταν ότι τα πόδια – αυτό που τα ενεργοποιεί- μπορεί να ελεγχθεί με ηλεκτρονικά σιλικόνης.

"Πενήντα χρόνια συρρίκνωσης των ηλεκτρονικών μερών έχουν οδηγήσει σε μερικές εξαιρετικά μικροσκοπικές τεχνολογίες: μπορείτε να δημιουργήσετε αισθητήρες, υπολογιστές, μνήμη, σε πολύ μικρούς χώρους", είπε. "Αλλά, αν θέλετε ένα ρομπότ, χρειάζεστε κάτι να τα ενεργοποιεί, να κάνει τα μέρη τους να κινούνται."

«Υπολογίζοντας τι είναι δυνατό»

Οι ερευνητές παραδέχτηκαν ότι οι δημιουργίες τους είναι προς το παρόν πιο αργές από άλλα μικρομπότ που «κολυμπούν», λιγότερο εύκολο να ελεγχθούν σε σχέση με αυτά που καθοδηγούνται από μαγνήτες και δεν αισθάνονται το περιβάλλον τους.

Τα ρομπότ είναι πρωτότυπα που καταδεικνύουν τη δυνατότητα ενσωμάτωσης ηλεκτρονικών στα μέρη που βοηθούν τη συσκευή να κινείται, δήλωσε ο Miskin, προσθέτοντας ότι αναμένουν η τεχνολογία θα αναπτυχθεί γρήγορα.

"Το επόμενο βήμα είναι να χτίσουμε εξελιγμένα κυκλώματα: μπορούμε να κατασκευάσουμε ρομπότ που αισθάνονται το περιβάλλον τους και ανταποκρίνονται; Και οι μικροσκοπικές προγραμματιζόμενες μηχανές; Μπορούμε να τις κάνουμε ικανές να τρέχουν χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση;"

Ο Miskin είπε ότι οραματίζεται βιοϊατρικές χρήσεις για τα ρομπότ ή εφαρμογή τους στην επιστήμη υλικών, όπως η επισκευή υλικών σε μικροκλίμακα.

"Αλλά αυτή είναι μια πολύ καινούργια ιδέα και προσπαθούμε ακόμα να καταλάβουμε τι είναι δυνατό", πρόσθεσε.

«Καταπιείτε τον χειρουργό σας»

Οι ερευνητές είπαν ότι είναι σε θέση να παράγουν τα μέρη των ρομπότ παράλληλα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να παράγουν περισσότερα από ένα εκατομμύριο από αυτά, σε κάθε φύλλο σιλικόνης τεσσάρων ιντσών.

Τα πόδια κατασκευάστηκαν από πλατίνα πάχους ενός νανομέτρου που κάμπτεται όταν διεγείρεται με φως λέιζερ, κάνοντας έτσι τα ρομπότ να περπατούν.

Η μέση ταχύτητά τους ήταν περίπου το μήκος του σώματος τους ανά λεπτό, ανέφερε η μελέτη, προσθέτοντας ότι ήταν «συγκρίσιμη με αυτή έρποντων βιολογικών μικροοργανισμών».

Τα ρομπότ μπορούν να επιβιώσουν σε εξαιρετικά όξινα περιβάλλοντα και σε μεταβολές θερμοκρασίας άνω των 200 βαθμών Κέλβιν (-73 βαθμούς Κελσίου), ανέφερε η μελέτη.

Σε ένα σχόλιο που δημοσιεύθηκε επίσης στο Nature, ο Allan Brooks και ο Michael Strano του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) ανέφεραν ότι η φιλοσοφία των ρομπότ που είναι αρκετά μικρά για να ταξιδέψουν εν μέσω αιμοφόρων αγγείων υπήρχε από τότε που ο βραβευμένος με Νόμπελ Ρίτσαρντ Φέιμαν μίλησε για τη δυνατότητα «κατάποσης του χειρουργού» το 1959.

Είπαν ότι η νέα μελέτη παρέχει "ένα σαφές όραμα" για την επίλυση της πρόκλησης της δημιουργίας ενός μικροσκοπικού ρομπότ που μπορεί και να μετατρέψει την ενέργεια σε κίνηση και να μπορεί να προγραμματιστεί.

"Τα ρομπότ των μελετητών, αν και δεν είναι αυτόνομα στην τρέχουσα μορφή τους, μπορούν να θεωρηθούν ως μια πλατφόρμα στην οποία μπορούν να συνδεθούν " εγκέφαλοι ", μαζί με μια μπαταρία", ανέφεραν οι ερευνητές, προβλέποντας ότι "το εμπόδιο της ανάπτυξης αυτόνομου προγραμματισμού των μικρο-ρομπότ θα ξεπεραστεί σύντομα ".