Il robot telecomandato più piccolo del mondo sarà in grado di rimuovere i tumori e pulire le arterie

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La miniaturizzazione della tecnologia è un campo particolarmente interessante per la medicina, che guarda ai nanobot e ai componenti submillimetrici per la soluzione di molti trattamenti e strumenti diagnostici. In tal senso, un minuscolo granchio robotico che può piegarsi, torcersi, gattonare, camminare, girare e persino saltare seguire gli ordini che lo contraddistinguono da un laboratorio può essere una scoperta decisiva per il prossimo futuro, anche in Spagna.

Est minuscolo crostaceo robotico largo mezzo millimetroche sembra uscito da un film degli anni ’80 il chip delle meraviglie o Tesoro, mi sono rimpicciolito ai bambini, è il protagonista principale di un’inchiesta appena pubblicata sulla rivista Scienza Robotica.

Sebbene sia solo un primo assaggio delle possibilità che offrirà in futuro, gli autori dello studio, ricercatori della Northwestern University (Illinois, USA), ritengono che la sua tecnologia potrebbe fungere da grande motore nel campo dei microrobotun settore con un immenso potenziale nella medicina di precisione, tra gli altri campi.

Applicazioni pratiche

John A. Rogers, pioniere della bioelettronica, è il leader del team dietro questa scioccante invenzione, che è costata loro anno e mezzo di sviluppo e test del prototipo e a cui stanno già cercando possibili applicazioni pratiche, come strumenti futuri per procedure chirurgiche minimamente invasive o per manipolare cellule e tessuti nella ricerca biologica.

“Potremmo immaginare i microrobot come agenti per riparare o assemblare piccole strutture o macchine nell’industria o come assistenti chirurgici per eliminare le arterie ostruitefermare l’emorragia interna o rimuovere i tumori cancerosi, il tutto con procedure minimamente invasive”, ha detto Rogers in un comunicato stampa sull’utilità pratica di queste minuscole creature robotiche.

Il più piccolo robot radiocomandato al mondo

Più piccolo di una pulce, il granchio robotico non ha bisogno di essere alimentato da complessi dispositivi idraulici o elettrici, né ha alcun tipo di batteria. Invece, il tuo movimento si basa sulla resistenza elastica del tuo corpo e nel materiale in lega malleabile a memoria di forma con cui è stato fabbricato. Il robot recupera così la sua forma iniziale quando si riscalda e la perde quando si raffredda, generando un movimento che può essere molto utile.

Per rendere efficace quella mossa, i ricercatori hanno utilizzato un raggio laser che riscaldava rapidamente le varie parti del corpo del robot per andare avanti, piegarsi, girare o saltare a richiesta. Un sottile rivestimento in vetro ha permesso alla parte riscaldata di raffreddarsi rapidamente.

Il microrobot è fatto di una lega metallica

Università nordoccidentale

omicron

“Poiché queste strutture sono così piccole, la velocità di raffreddamento è molto veloce”, spiega Rogers. “Infatti, la riduzione delle dimensioni di questi robot consente loro di funzionare più velocementeCosì, il suo movimento può raggiungere un velocità media equivalente a “metà della lunghezza del suo corpo al secondo”.

è una velocità quasi impossibile da raggiungere su scale così ridotte per altri robot, ma i ricercatori nordoccidentali hanno avuto successo grazie al loro approccio unico alla scienza dei materiali. Quando il robot si sposta da una fase all’altra, crea il movimento e il laser non solo attiva a distanza il robot, ma ne determina anche la direzione.

libri pop up

La fonte di ispirazione per Rogers e il suo team sono stati i libri pop-up per bambini, quelli che sembrano pagine tridimensionali e pieghevoli da strutture di cartone fustellato. Usando una tecnica simile, scienziati fabbricato i precursori di strutture di microrobot in geometrie planari su un foglio della lega metallica con cui è realizzato.

Hanno quindi incollato questi precursori su un substrato di gomma leggermente allungato. Quando questo materiale si rilassa, si verifica un processo di deformazione controllato che fa “saltare” il granchio in forme tridimensionali definite con precisione. È un metodo con cui lavorano da 8 anni e, come si suol dire, lo stanno già utilizzando per sviluppare robot con forme diverse dai granchi, come bruchi, grilli o scarafaggi.

Il microrobot accanto alla punta di una penna

Il microrobot accanto alla punta di una penna

Università nordoccidentale

omicron

“Con queste tecniche di assemblaggio e concetti materiali, possiamo costruire robot ambulanti di quasi tutte le dimensioni o forme in 3D“ha detto Rogers. “Ma gli studenti sono stati ispirati e divertiti dai movimenti laterali di rimescolamento dei piccoli granchi. È stato un capriccio creativo”, ha detto per giustificare la scelta finale del piccolo crostaceo.

Accanto alla punta di una penna o di un ago, come hanno fotografato i tecnici di laboratorio della Northwestern University, il minuscolo robot è quasi invisibilecosì piccolo che è molto facile scambiarlo per terra o un vero insetto.

microchip alato

Questa non è la prima invenzione di John Rogers e del suo team a raggiungere la notorietà pubblica globale. Lo scorso settembre hanno fatto la copertina della rivista Nature grazie a un microchip alato delle dimensioni di un granello di sabbia, la più piccola struttura volante mai realizzata dall’uomo.

Come con il granchio, questo robot microscopico non ha nessun tipo di motore elettrico o batteria azionare. Invece, prende il volo mentre gira come un elicottero nell’aria.

Il minuscolo microchip volante

Il minuscolo microchip volante

Università nordoccidentale

omicron

Studiando aceri e altri tipi di semi dispersi dal vento, ingegneri ottimizzato l’aerodinamica del microrobot per garantire che una volta caduto dall’alto, cada a bassa velocità in modo controllato e non si rompa.

È un modo per stabilizzare il volo, garantire la dispersione su un’ampia area e aumentare il tempo di interazione con l’aria. Questo lo rende un strumento molto efficace per monitorare l’inquinamento atmosferico o malattie trasmesse dall’aria, come il covid.

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