Rój mikrorobotów współpracuje, osiągając imponującą siłę niczym mrówki
<p class="ArticleImageCaptionTitle”>Mikroroboty wielkości ziarenek piasku współpracują jak mrówki
<p class="ArticleImageCaptionCredit”>Źródło: Jeong Jae Wie et al.
<p class="ArticleImageCaptionCredit”>Źródło: Jeong Jae Wie et al.
Grupy mikrorobotów, sterowanych za pomocą pól magnetycznych, mogą współpracować w sposób przypominający mrówki. Te miniaturowe urządzenia, o rozmiarach ziarenka piasku, potrafią łączyć się w pływające tratwy czy podnosić obiekty setki razy cięższe od siebie. Dzięki swoim niewielkim rozmiarom mikroroboty mogą znaleźć zastosowanie, którego większe roboty nie są w stanie zrealizować, np. odblokowywanie naczyń krwionośnych czy dostarczanie leków do konkretnych miejsc w organizmie człowieka.
Dr Jeong Jae Wie z Uniwersytetu Hanyang w Korei Południowej wraz z zespołem stworzył te niewielkie, sześcienne roboty, wykorzystując formy i żywicę epoksydową z wbudowanym stopem magnetycznym. Mikroskopijne cząsteczki magnetyczne pozwalają mikrorobotom na „programowanie” do tworzenia różnych konfiguracji pod wpływem działania silnych pól magnetycznych pochodzących z określonych kątów. Dzięki temu zewnętrzne pola magnetyczne umożliwiają kontrolowanie robotów, np. poprzez obracanie lub inne ruchy. Jak zauważa Wie, to podejście pozwala na „szybką i efektywną produkcję setek, a nawet tysięcy mikrorobotów”, z których każdy ma unikalny profil magnetyczny przypisany do określonych zadań.
Badacze wykazali niezwykłe zdolności tych mikrorobotów, kierując ich roje do wspólnego pokonywania przeszkód pięciokrotnie wyższych niż pojedynczy robot, a także do formowania tratwy unoszącej się na wodzie. Co więcej, mikroroboty były w stanie przebić się przez zatkaną rurkę i przetransportować tabletkę ważącą 2000 razy więcej niż wynosi masa pojedynczego robota. Te osiągnięcia sugerują ogromny potencjał zastosowań medycznych takich urządzeń.
„Te magnetyczne mikroroboty otwierają ogromne możliwości dla minimalnie inwazyjnego dostarczania leków w małych, zamkniętych i trudno dostępnych przestrzeniach,” stwierdza Xiaoguang Dong z Uniwersytetu Vanderbilt w Tennessee, który nie brał udziału w badaniach. Jednak obecnie mikroroboty nie są jeszcze w stanie samodzielnie nawigować w skomplikowanych i ciasnych przestrzeniach, takich jak tętnice.
Dong podkreśla również, że istnieją wyzwania związane z bezpieczeństwem, w tym konieczność pokrycia potencjalnie toksycznych cząsteczek magnetycznych materiałami przyjaznymi dla ludzkiego organizmu. Niemniej jednak wyraża optymizm co do przyszłych zastosowań medycznych takich robotów. Jeśli mikroroboty zostaną odpowiednio zabezpieczone, będą mogły skutecznie docierać do wybranych miejsc chorobowych i lokalnie dostarczać leki, co pozwoli na precyzyjniejsze i efektywniejsze terapie.