I microbot possono attraversare spazi in cui i droni non possono volare e gli scienziati prevedono un futuro in cui questi dispositivi, realizzati ancora più piccoli, potrebbero essere aggiunti ai vasi sanguigni per assistere gli interventi chirurgici.
Minuscoli insetti robot in fase di sviluppo per l'assistenza medica
Di Lisa Rapaport
28 marzo 2022 -- Quando i medici non possono raggiungere facilmente una persona, che si tratti di una zona di guerra o di un disastro naturale, si stanno progettando degli insetti robot per venire in soccorso.
Infatti, le stesse caratteristiche che rendono alcuni insetti dei parassiti invasivi - come le loro dimensioni minuscole e la resistenza agli ambienti difficili - potrebbero renderli dei fornitori di cure mediche ideali quando i medici non possono raggiungere facilmente i pazienti.
Gli ingegneri hanno costruito prototipi di insetti robotici progettati per imitare i movimenti degli insetti, in modo da poter entrare in spazi ristretti e sopravvivere dove le creature viventi non potrebbero. Questi insetti striscianti sono stati costruiti utilizzando la tecnologia dei muscoli artificiali, un processo che consente ai robot di flettersi, piegarsi e muoversi saltando sulle superfici come fanno molti insetti.
"È come caricare una freccia in un arco e scoccarla: i robot si agganciano per accumulare energia e poi la rilasciano in uno scatto impulsivo per balzare in avanti", spiega Ravi Shankar, PhD, professore di ingegneria industriale all'Università di Pittsburgh, il cui laboratorio ha guidato la ricerca.
Il team di ingegneri ha ideato una forma curva che consente agli insetti di immagazzinare energia per alimentare movimenti rapidi. Questo permette ai robot di funzionare con pochi volt di elettricità.
Il team ha pubblicato i risultati dei primi test dei loro prototipi di insetti robotici sulla rivistaAdvanced Materials Technologies. In questa fase, il loro principale successo consiste nell'aver trovato un modo per far muovere i robot delle dimensioni di un grillo con velocità e precisione utilizzando muscoli artificiali, una tecnologia che di solito si muove più come una tartaruga che come una lepre.
I movimenti versatili e la struttura leggera dovrebbero consentire a questi robot di muoversi su un'ampia gamma di terreni, che si tratti di dune di sabbia, scogliere rocciose o acque agitate, dicono gli ingegneri.
In uno scenario di soccorso in caso di calamità, questi robot potrebbero essere impiegati per trovare persone ferite in luoghi difficilmente accessibili, prelevare sangue, prendere la temperatura o fare altre valutazioni di base, dice Shankar. E potrebbero essere in grado di portare attrezzature mediche in miniatura per fornire un primo soccorso di emergenza sul campo.
Gli ingegneri stanno lavorando per rendere i microbot ancora più piccoli, in modo che possano essere più agili e accedere a terreni difficili.
"Le opportunità si moltiplicano se riusciamo a sviluppare versioni più piccole di questi insetti o a utilizzare sciami di questi bot", afferma Shankar. "I meccanismi di base che abbiamo studiato qui possono essere miniaturizzati di almeno un altro ordine di grandezza".
Pensate a microscopici insetti robot che si muovono all'interno dei vasi sanguigni. Potrebbero essere in grado di aiutare nella chirurgia, dice Shankar, o di formare tessuto muscolare compatibile con il corpo umano per aiutare a trattare o riparare le lesioni.
"Una volta raggiunta la scala millimetrica o sub-millimetrica, emergeranno opportunità insolite per l'attuazione e la manipolazione all'interno del corpo umano", afferma Shankar.
Per ora si tratta di semplici speculazioni, basate su un prototipo promettente che si muove bene in laboratorio. Ma, dice Shankar, "alcune di queste idee ci motivano ad andare avanti".
