Waterloo Üniversitesi araştırmacılarından oluşan bir ekip, gelecek nesil tıbbi soft-mikrorobotlar için yapı taşları olacak akıllı, gelişmiş malzemeler geliştirdi.
Bu küçük robotlar; biyopsi, hücre ve doku nakli gibi tıbbi prosedürleri minimal invaziv bir şekilde gerçekleştirme potansiyeline sahiptir. İnsan vücudu gibi kapalı ve su dolu ortamlarda hareket edebilir ve hücreler veya dokular gibi hassas ve hafif kargoları hedef konuma ulaştırabilirler.
Bu soft-robotlar en fazla bir santimetre uzunluğunda olup biyo-entegre ve toksik değildir. Robotlar, bitkilerden elde edilen sürdürülebilir selüloz nanopartikülleri içeren gelişmiş hidrojel kompozitlerden üretilmiştir.
Kimya Mühendisliği Bölümü profesörlerinden Hamed Shahsavan tarafından yürütülen bu araştırma; mikrorobotların tasarımı, sentezi, fabrikasyonu ve manipülasyonuna yönelik bütünsel bir yaklaşımı ortaya koyuyor. Bu çalışmada kullanılan hidrojel, harici kimyasal uyarıma maruz kaldığında şeklini değiştiriyor. Selüloz nanopartiküllerini isteğe göre yönlendirme yeteneği, araştırmacıların işlevsel soft-robotların fabrikasyonu için çok önemli olan bu tür şekil değişimlerini programlamalarını sağlıyor.
Gelişmiş Robotik Teknolojiler için Akıllı Malzemeler (SMART-Lab) Direktörü Shahsavan, “Araştırma grubumda eski ve yeni arasında köprü kuruyoruz” dedi. “Hidrojeller, sıvı kristaller ve kolloidler gibi geleneksel soft-maddelerden yararlanarak ortaya çıkan mikrorobotları tanıtıyoruz.”
Bu gelişmiş akıllı malzemenin diğer benzersiz bileşeni, robotların şeklinde geniş bir yelpazenin programlanmasına olanak tanıyan kendi kendini iyileştirme özelliğine sahip olmasıdır. Araştırmacılar malzemeyi kesebilir ve farklı prosedürler için farklı şekiller oluşturmak üzere tutkal veya başka yapıştırıcılar kullanmadan tekrar yapıştırabilirler.
Malzeme, soft-robotların insan vücudunda hareket etmesini kolaylaştıran bir manyetizma ile daha da modifiye edilebilir. Robotun vücutta nasıl manevra yapacağına dair konseptin kanıtı olarak, mikrorobot araştırmacılar tarafından manyetik bir alan kullanılarak hareketi kontrol edilen bir labirentte hareket ettirildi.
Shahsavan, “Kimya mühendisleri tıbbi mikrorobotik araştırmalarının sınırlarını zorlamada kritik bir rol oynuyor” dedi. “İlginç bir şekilde, mikrorobotik alanındaki pek çok büyük zorluğun üstesinden gelmek, kimya mühendislerinin sahip olduğu ısı ve kütle transferi, akışkanlar mekaniği, reaksiyon mühendisliği, polimerler, soft-madde bilimi ve biyokimyasal sistemler gibi beceri ve bilgileri gerektiriyor. Dolayısıyla, gelişmekte olan bu alanda yenilikçi yollar sunmak için benzersiz bir konumdayız.”
Bu araştırmadaki bir sonraki adım, robotu milimetre altı ölçeklere çekmek olacaktır. [1]“Plant-based materials give ‘life’ to tiny soft robots” yazısından çevrilmiştir.[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | “Plant-based materials give ‘life’ to tiny soft robots” yazısından çevrilmiştir. |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
