Một ngày nào đó chúng ta có thể “sử dụng” những con robot siêu nhỏ thông minh vận chuyển thuốc trực tiếp vào mô bệnh nhờ vào nghiên cứu mới được thực hiện tại EPFL và ETH Zurich do Selman Sakar đứng đầu nhóm nghiên cứu.

Nhóm nghiên cứu đã lấy cảm hứng từ vi khuẩn để thiết kế các microrobot thông minh, tương thích sinh học rất linh hoạt. Do microbot này có thể bơi qua chất lỏng và thay đổi hình dạng khi cần nên nó có thể đi qua các mạch máu hẹp và hệ thống phức tạp mà không ảnh hưởng đến tốc độ hoặc tính linh hoạt của nó. Những microbot này được làm từ các hạt nano hydrogel có chứa các hạt nano từ tính cho phép chúng được điều khiển thông qua một trường điện từ.

Các nhà đã mô tả phương pháp mà họ đã phát triển để lập trình hình dạng của robot nhằm giúp nó có thể dễ dàng di chuyển qua các chất lỏng dày đặc, nhớt hoặc di chuyển với tốc độ nhanh trong một bài báo xuất hiện trên Ttạp chí Science Advances mới đây.

Khi chúng ta nghĩ về robot, chúng ta thường nghĩ về những cỗ máy cồng kềnh được trang bị các hệ thống điện tử, cảm biến, pin và bộ truyền động phức tạp. Nhưng ở quy mô hiển vi, robot hoàn toàn khác.

Việc chế tạo robot thu nhỏ là một thách thức lớn. Các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp gấp dựa trên origami để có thể giải quyết được thách thức này. Nó hoạt động dựa trên các hệ thống điện tử nhúng.

Robot của chúng tôi có thành phần và cấu trúc đặc biệt cho phép chúng thích nghi với các đặc tính của chất lỏng mà chúng di chuyển gặp phải. Ví dụ, nếu chúng gặp phải sự thay đổi độ nhớt hoặc nồng độ thẩm thấu, chúng sẽ điều chỉnh hình dạng để duy trì tốc độ và khả năng cơ động mà không mất khả năng kiểm soát hướng chuyển động, Sakar nói.

Những biến dạng hình dáng này có thể được “lập trình” trước để tối đa hóa hiệu suất mà không cần sử dụng các cảm biến hoặc bộ truyền động cồng kềnh. Các robot có thể được điều khiển bằng trường điện từ hoặc tự điều chuyển các hướng xuyên qua các khoang nhờ tận dụng dòng chất lỏng. Chúng cũng sẽ tự động biến thành hình dạng khác nhau hiệu quả nhất để di chuyển.

Ngoài việc mang lại hiệu quả nâng cao, những robot mềm thu nhỏ này cũng có thể được sản xuất dễ dàng với chi phí hợp lý. Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang nghiên cứu cải thiện hiệu suất cho việc bơi qua các chất lỏng phức tạp giống như những chất lỏng có trong cơ thể người.

Nguồn: NASATI