ربات الهام گرفته از کرم مخملی با چسب‌های مغناطیسی، مهره را از پیچ جدا می‌کند
نوع جدیدی از ربات می‌تواند به سادگی اشیایی مانند توفو نرم تا مهره و پیچ را برداشته، حمل کند و دستکاری کند. این ربات که از کرم مخملی الهام گرفته است، ترشحات چسبنده‌ای را خارج می‌کند.
ربات چسبنده مغناطیسی بدون نیاز به سیم همچنین موفق به برداشت توموری از پای یک موش شد و پتانسیل خود را برای مداخلات جراحی به نمایش گذاشت.
این ربات از میکرو و نانوذرات مغناطیسی به نام الاستومرهای مغناطورئولوژیکی توسعه یافته است و به اشیاء چسبیده، بدون توجه به سختی یا خشنی سطح.
ربات به‌طور موفقیت‌آمیزی توفوی نرم و مرطوب را جابه‌جا کرد
با اعمال میدان‌های مغناطیسی خارجی، تیم ربات را برای انجام کارهای مختلف هدایت کرده و قدرت چسبندگی، شکل و تکنیک گرفتن آن را تنظیم کردند. در آزمایش‌ها، ربات به‌طور موفقیت‌آمیز و پایداری نمونه‌های بافت خوک را گرفت، به گفته یک
بیانیه مطبوعاتی
.
ربات همچنین موفق به جابه‌جایی توفوی نرم و مرطوب، تخم سالمون خیس و اندام‌ها شد. حتی در جراحی حذف تومورهای موش مشارکت داشت. علاوه بر این، ربات مهره‌ای را از پیچ باز کرد و توانایی خود را برای تطابق با مواد مختلف نشان داد.
کسب کنترل چسبندگی دقیق بر روی سطوح هدف مختلف چالشی بزرگ بوده است. توانایی گرفتن ظریف سطوح بیولوژیکی و غیر بیولوژیکی چروکیده و نرم با پیش‌بارگذاری کم بدون آسیب رساندن یک نیاز اساسی بوده است.
مواد مغناطورئولوژیکی ساختارمند
سیستم رباتیک چسبنده‌های هیونگهو مین و همکاران از موادی مغناطورئولوژیکی ساختارمند استفاده می‌کند که کنترل چسبندگی دقیقی را با پایداری و تکرارپذیری توسط تغییر سریع سختی که با میدان مغناطیسی خارجی کنترل می‌شود، به نمایش می‌گذارد.
بر اساس تحقیقات هیونگهو و همکارانش که توسط انجمن مکس پلانک تأمین مالی شده است، پروتکل چسبندگی پیشنهادی شامل کنترل چسبندگی در وضعیت نرم، حفظ سطح تماس بزرگ و افزایش مدول الاستیک است. ساختار مکانیکی
ربات
اثربخشی این پروتکل را تقویت می‌کند.
آن‌ها تأکید کردند که نمایش‌های ربات چسبنده از راه دور، از جمله حمل و نقل پایدار در اندام‌های نرم و مرطوب، باز کردن مهره از پیچ و پشتیبانی از جراحی حذف تومورهای موش نشان‌دهنده قابلیت کاربردی ربات چسبنده نرم در مهندسی زیست‌پزشکی، به‌ویژه برای اهداف موجودات و بافت‌های زیستی مقیاس کوچک است.
متین ستی از مؤسسه مکس پلانک برای سیستم‌های هوشمند گفت: “نتایج نشان‌دهنده پتانسیل ربات‌های چسبنده برای خدمت به عنوان گریپرهای سلولی برای جراحی داخل بدن، آغازگر احتمالات جراحی‌های از راه دور در فضاهای داخلی دسترسی سخت که دستگاه‌های سیم‌دار برای ورود به آن‌ها با مشکل مواجه‌اند، است.”
پایه ماده ربات نرم، یک کامپوزیت پلیمری بود که از نسبت مناسب (۱:۱.۵) بین ماتریس پلیمر نرم PDMS (داو کورنینگ، کیت الاستومر سیلیکونی ۱۸۴ سیلگارد) و پرکننده‌های ذرات NdFeB ساخته شد.
ربات با ریختن پلیمر کامپوزیت هنوز نرفته به قالبی که با استفاده از پرینتر سه‌بعدی ساخته شده بود، ساخته شد. قالب ربات به شکلی طراحی شده بود که به‌خوبی سلول تومور را بگیرد. ربات توسط پیچیدن بدنه نرم خود به دور ساختاری چاپ‌سه‌بعدی که از سلول تومور مدلسازی شده بود و اعمال یک میدان مغناطیسی یکنواخت بزرگ (1.4 T) برنامه‌ریزی شد، بر اساس این مطالعه.
این مطالعه در ژورنال Science Advances منتشر شد.
