روبوتات تسبح في سوائل جسمك

تستخدم الروبوتات في الصناعة، في الزراعة ،وفي كل مكان... لكن الآن ستصل لتدخل جسمك، تتنقل داخله، تسبح في سوائله، لتوصل الدواء تراقب الجسم وكثير من الأمور الأخرى تابعوا معنا كيف يتم ذلك...

لفترة طويلة من الزمن، حاول العلماء بأقصى جهدهم بناء و تطوير روبوتات صغير قادرة على الدخول لجسم الإنسان والتنقل داخل سوائله (مثل الدم) لإصلاح الخلايا المتضررة أو لإيصال الدواء للعضو أو النسج المحتاج إلى ذلك. وفي سياق هذا البحث قام باحثون بإيجاد ما أسموه التصميم المناسب لهذا الروبوت و الذي كان على شكل "صدفة البحر" صغيرة لدرجة بالكاد يمكن رؤيتها بالعين البشرية المجردة. سيكون باستطاعة هذه الروبوتات صدفية الشكل السباحة عبر سوائل الجسم مثل الدم أو ماء العين عن طريق تحريك أجزائها للأمام والخلف كما تفتح الصدفة وتغلق أطرافها

قام العلماء بتقليد ديناميكية سباحة صدفة البحر في الماء لأسباب عديدة، ومن هذه الأسباب نذكر منها:

أولاً، تعد السباحة عن طريق تحريك الأعضاء للأمام والخلف من أفضل الطرق للسباحة عبر السوائل غير النيوتونية (هي السوائل التي تتغير لزوجتها بتغير سرعة السباحة عبرها، حيث تزداد المقاومة التي تؤثر بالأجسام المتحركة عبر السائل بازدياد لزوجة السائل). هذه السوائل غير النيوتونية تتميز بأن الأجسام التي تسبح عبرها تتأثر بمقاومة كبيرة عند السباحة بسرعات منخفضة وبمقاومة قليلة عند السباحة بسرعات عالية. استفاد فريق البحث من هذه الخاصية الفريدة في تطوير طريقة للدفع بالروبوتات عبر سوائل الجسم ( حيث تعد سوائل الجسم بمعظمها غير نيوتونية).

والسبب الثاني الذي حث العلماء على تطوير هذه الروبوتات هو المقدار الضئيل للطاقة الذي تحتاجه هذه الروبوتات من أجل تحريك نفسها عبر سوائل الجسم، فهي لا تحتاج لأن تحمل مصدر للطاقة أثناء سباحتها ولا حتى محرك. كل ما تحتاج إليه هو تسليط مجال مغناطيسي خارجي عليها لتتمكن من تحريك أعضائها. يقوم المجال المغناطيسي متغير الاتجاه بالتأثير على مغانط صغيرةٍ جدًا مركبة على كل صدفة مما يجعلها على توازٍ مع المجال المغناطيسي المطبق خارجياً، وبالتالي بتغير اتجاه المجال المغناطيسي ينتج عنه تغيير في اتجاه صدفات الروبوت و يحفزها على الحركة مما يسبب حركة جسم الروبوت عبر سوائل الجسم.

و بالحديث عن الطرائق التي استخدمها الفريق في صناعة هذه الروبوتات الصغيرة؛ فقد تم استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد لصناعة قوالب من الممكن أن تنتج أجسام الروبوتات حيث أنه قد تم صب مادة الـ RGD 525 بداخل هذه القوالب التي تمتاز بمقاومتها للحرارة العالية و من ثم قد تم إضافة المغانط الميكروية التي ستستخدمها الروبوتات لتحريك نفسها داخل السوائل.

و تتراوح أبعاد هذه الروبوتات إلى عرض يصل إلى 0.9 ملم موزعة بالتساوي على الذراعين والقطعة بينهما و إرتفاع يصل إلى 0.8 ملم أما المغانط فعبارة عن أجسام اسطوانية بقطر دائري يصل إلى 0.2 ملم

- طريقة عمل هذه الروبوتات الصغيرة:

تقوم الروبوتات في البداية بفتح صدفتيها بسرعة كبيرة لتتجنب مقاومة السائل وبالتالي لا تندفع بالاتجاه المعاكس، وبعد ذلك تقوم بقبض صدفتيها ببطء لكي تستفيد من مقاومة السائل العالية لدفعها للاتجاه المراد التحرك إليه، وعلى نقيض الماء، يعتبر الدم و معظم سوائل الجسم من السوائل غير النيوتونية، لذا فإن تطوير روبوتات تعمل بناءً على هذا المبدأ يمكن استخدامها ضمن سوائل جسم الإنسان.

تابعوا هذا الفيديو الذي يوضح آلية الحركة:

يأمل الباحثون من أن تقوم فرق بحث حول العالم من أخذ هذه الروبوتات بعين الاعتبار واستعمالها في تطوير طرائق جديدة للتقنيات الطبية (مثل إيصال الدواء لمناطق محددة من الجسم).

#روبوتات #تكنولوجيا_طبية

المصدر: هنا

مصدر الصورة: هنا