Медицинские роботы-оборотни , вдохновленные морскими огурцами, могут быстро переходить из жидкого состояния в твердое, предлагая возможности для революционных методов лечения. По словам исследователей, миниатюрные роботы могут быть использованы в хирургии и могут изменить облик инженерии.
Традиционно роботы твердые и жесткие, в то время как «мягкие» роботы до сих пор были гибкими, но непрочными, и ими было трудно управлять. Морской же огурец может превращаться из твердого состояния в жидкое. Это существа при необходимости расжижаются, чтобы вылить свое тело в ограниченное пространство, и снова затвердевают, чтобы спрятаться от хищников.
«Предоставление роботам возможности переключаться между жидким и твердым состояниями наделяет их большей функциональностью», — сказал Ченгфэн Пан, инженер Китайского университета Гонконга, который руководил исследованием.
В исследовании, опубликованном в среду в научном журнале Matter, исследователи провели роботов через полосу препятствий, проверяя их на мобильность и на изменение формы.
Команда создала новый материал, названный «магнитоактивной машиной перехода твердой фазы в жидкую», внедрив магнитные частицы в галлий, металл с очень низкой температурой плавления 29,8°C. Они также проверили подвижность и прочность материала в различных условиях.
Роботы перепрыгивали рвы, карабкались по стенам и разделялись пополам, чтобы совместно перемещать другие объекты, прежде чем снова соединиться. В одном видео робот в форме человека разжижается, чтобы просочиться через сетку, прежде чем преобразоваться.
С биомедицинской точки зрения команда использовала роботов для удаления инородного тела из модели желудка и доставки лекарств в желудок по требованию. Они также демонстрируют, как инновационные роботы могут просачиваться в труднодоступные цепи и могут быть механическим «винтом» для сборки деталей в труднодоступных местах.
«В будущей работе следует дополнительно изучить, как этих роботов можно использовать в биомедицинском контексте», — сказал старший автор и инженер-механик Кармел Маджиди из Университета Карнеги-Меллона. - То, что мы показываем, — это всего лишь разовые демонстрации, доказательства концепции, но потребуется гораздо больше исследований, чтобы понять, как это можно на самом деле использовать для доставки лекарств или для удаления посторонних предметов».