Мягкий робот, который "прорастает" как растение, чтобы перемещаться в узких пространствах

08 Nov 2022
86

Американские ученые из университета Миннесоты разработали мягкую роботизированную систему, которая может "расти" подобно растению. Этот механизм позволяет ей перемещаться по труднодоступным участкам, таким как извилистый желудочно-кишечный тракт или сосудистая сеть.

Информацию о своей новой разработке ученые опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Система работает путем выдавливания жидких мономеров через отверстие в устройстве, и в то же время процесс фотополимеризации приводит к быстрому застыванию жидкости в твердую структуру. Устройство освещает экструдированные жидкие мономеры, вызывая фотополимеризацию. Этот процесс имитирует то, как растения постепенно добавляют материал к своим растущим кончикам стебля или корней. Исследователи надеются, что эта технология позволит создать мягких роботов, которые смогут легче перемещаться к труднодоступным внутренним частям тела.

Мягкие роботы завоевывают все большую популярность в медицинской сфере, поскольку они способны взаимодействовать с нашими тканями без риска их повреждения, которые возникают при использовании более жестких устройств. Однако просто мягкости может быть недостаточно, чтобы добраться до любого места в теле. Некоторые пространства труднодоступны, а многие "магистрали" нашего тела, такие как желудочно-кишечный тракт и сосудистая сеть, очень извилисты, что затрудняет безопасное маневрирование по ним роботизированной системы.

Устройство работает путем выдавливания жидкости из отверстия. При этом жидкий раствор мономера активируется с помощью света, что запускает процесс фотополимеризации и приводит к образованию твердого полимерного "стебля", который выходит из задней части робота. Этот гибкий и постоянно растущий стебель помогает проталкивать робота через узкие и извилистые пространства. 

Исследователи надеются, что эта техника может привести к созданию новых типов мягких роботов, которые будут иметь уникальные преимущества при доступе к труднодоступным участкам тела.