تقديم أصغر روبوت إلكتروني دقيق في العالم

هذا الاختراع الرائع سيمهد الطريق لاستخدام الروبوتات الدقيقة المستقلة في توصيل الأدوية المستهدفة

T ليست الروبوتات الداخلية شيئًا جديدًا في عالم التكنولوجيا ، ولكن هذا الاختراع الأخير يدعي أنه أصغرها جميعًا. الروبوتات النانوية هي حلول مفترضة للمستقبل ، يمكنها تقديم الدواء المستهدف داخل جسم الإنسان. إذا تحققت هذه الفكرة في النهاية ، فستكون الخطوة الأولى في هذا الاتجاه. قاد فريق الباحثين الدوليين الذين يعملون على هذا المفهوم الجديد البروفيسور الدكتور أوليفر جي شميدت ، رئيس استاذية النظم المادية للإلكترونيات النانوية في جامعة كيمنتس للتكنولوجيا.

يدعي الباحثون في الفريق أنهم صنعوا أصغر روبوت إلكتروني دقيق في العالم – والأهم من ذلك ، أنه الروبوت الذي يتم دفعه بواسطة “المحركات النفاثة”. ابتكر الدكتور شميت ، الرائد في مجال الروبوتات الدقيقة والميكرومتر ، مع زملائه الثلاثة فكرة أصغر محرك نفاث من صنع الإنسان في عام 2010. وقد حصل على رقم غينيس للأرقام القياسية لاختراعه المذهل.

بناءً على البحث الذي مضى عليه عقد من الزمن ، ابتكر شميدت جنبًا إلى جنب مع زملائه الباحثين في جامعة دريسدن التقنية والأكاديمية الصينية للعلوم في تشانغتشون روبوتًا إلكترونيًا دقيقًا يبلغ طوله 0.8 مم وعرضه 0.8 مم و 0.14 مم طويل القامة – للسياق ، يبلغ قطر العملة المعدنية التي يبلغ قطرها سنت واحد حوالي 16 مم.

“نصنع الميكروبوت في البداية بطريقة تسبح في دوائر إذا لم يتم استخدام الحرارة على الإطلاق. إذا تم تطبيق بعض الحرارة ، يتم تعويض الدوران ويسبح الميكروبوت في خط مستقيم. إذا تم تطبيق المزيد من الحرارة ، فإن microrobot يدور في الاتجاه الآخر “.

~ د. أوليفر جي شميدت ، باحث رئيسي

يتميز الميكروبوت ذو الهيكل المسطح بالمرونة الشديدة والمتحركة ومزود بوظائف متنوعة. واحدة من أكثر الميزات الخاصة لهذا الاختراع هو نظام الطاقة الموجود على متن الطائرة – علاوة على ذلك ، فإن النظام أيضًا قابل للمناورة في محلول مائي ويمكن التحكم فيه عن بُعد. تشمل الميزات الإضافية مصدر ضوء وذراعًا صغيرًا يمكن تشغيلهما عن بُعد أيضًا.

يمكن توجيهه عن بُعد بواسطة جهاز إرسال لاسلكي ، والذي يرسل إشارة كهربائية تتسبب في تسخين ملف الحث الموجود في وسط الروبوت لتسخين أحد أنابيب البوليمر الملفوفة — التي تعمل بالطول على جانبي الجزء العلوي من الروبوت (الفيديو أعلاه).

تولد هذه الأنابيب الدقيقة الملفوفة الدفع عن طريق إخراج فقاعات الأكسجين المضغوط من الطرف الخلفي للأنابيب. إنه يعمل أولاً عن طريق الامتصاص المستمر لمحلول بيروكسيد الهيدروجين / الماء ، وبعد ذلك تؤدي كمية صغيرة من البلاتين داخل كل أنبوب إلى تفاعل محفز لإنتاج فقاعات الأكسجين. تسخين أحد الأنابيب بدرجات متفاوتة يتيح توجيه الميكروبوت في اتجاهات مختلفة.

الذراع الصغير المجهز بالنظام ، والذي يتخذ شكل مشغل مكون من بوليمر مستجيب للحرارة. يمكن أن يؤدي تطبيق كميات مختلفة من الحرارة إلى فتح الزائدة & amp؛ بالقرب من فهم الأشياء الصغيرة. في الواقع ، تم تصميم النظام الإلكتروني الدقيق الكامل من مزيج من الأغشية النانوية القائمة على البوليمر ، مما يمنحه مرونة ميكانيكية عالية.

استخدم الباحثون مبدأ الحث لنقل الطاقة عن بُعد – وهذا شيء مشابه لكيفية شحن الهاتف الخلوي لاسلكيًا. على الرغم من أن المفهوم ليس جديدًا ، إلا أنه أول ما يتم استخدامه على نطاق صغير.

أصبح الخيال العلمي حقيقة علمية مع تطوير هذا الروبوت الإلكتروني الدقيق الذي يمكن التحكم فيه بشكل كامل وقابل للتوجيه ويمكن أن يكون هذا ، في الواقع ، علامة فارقة في Healthtech ، حيث يمكن أن يصبح استخدام الميكروبات المستقلة لتقديم الأدوية المستهدفة حقيقة واقعة قريبًا.

ومع ذلك ، لا تزال الفكرة بحاجة إلى مزيد من التلميع ، لأن الوقود الحالي المستخدم في شكل بيروكسيد الهيدروجين سيكون سامًا لجسم الإنسان. هذه بالفعل هي المرحلة التالية من التطوير التي يعمل عليها الفريق. ومع ذلك ، عشر سنوات من البحث تؤتي ثمارها.

تم نشر بحث كامل في Nature Electronics .

ابق على اطلاع بالمحتوى المهم – انضم إلى القائمة البريدية