Инженеры разрабатывают мягкие медицинские роботы

Исследователи использовали особенности анатомии панголинов для проектирования медицинских роботов.

Исследователи из Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка использовали способность панголинов быстро сворачиваться в шар для проектирования мягких роботов. Устройства, состоящие из мягких и твердых компонентов, быстро принимают сферическую форму и могут при необходимости излучать тепло. Они подойдут для использования в медицине.

Панголины – это отряд плацентарных млекопитающих, которые внешне напоминают «ходячую сосновую шишку». Тела этих животных полностью покрыты твердой чешуей, состоящей из кератина. Чешуйки перекрываются и связаны с нижележащим слоем мягкой кожи. Такое расположение позволяет животным свернуться в клубок в случае опасности.

Исследователи представили конструкцию робота длиной около 2 см, состоящую из двух слоев: мягкого слоя из полимера, усыпанного мелкими магнитными частицами, и жесткого компонента из металлических элементов, расположенных в перекрывающихся структурах. Хотя робот изготовлен из цельных металлических компонентов, конструкция, сходная с панголинами, делает его мягким и гибким.

Иллюстрация устройства и работы роботов-панголинов. Изображение: Max Planck Institute for Intelligent Systems

Когда робот подвергается воздействию низкочастотного магнитного поля, он сворачивается в клубок, чешуйками наружу. Управляя полем, исследователи могут перемещать робота. В будущем это можно использовать, например, для доставки лекарств, перемещая робота внутри организма по пищеводу.

СПод воздействием высокочастотного магнитного поля активируется дополнительная функция. Металлические компоненты робота нагреваются до температуры около 70°C. Тепловое воздействие также может быть полезно в медицине: например, оно используется для лечения тромбоза, остановки кровотечения и удаления опухолей.

Представленная модель представляет собой прототип, который требует проведения клинических испытаний и разработки уникальных устройств для конкретных прикладных задач.

Источник: Хайтек+