ساخت ریزربات زیرمیلی‌متری با رایانه داخلی؛ گامی بزرگ در پزشکی آینده

تیمی از پژوهشگران در دانشگاه‌های پنسیلوانیا و میشیگان موفق به ساخت رباتی زیرمیلی‌متری شده‌اند که علی‌رغم اندازه فوق‌العاده کوچک خود، شامل رایانه، موتور و حسگرهای داخلی است؛ دستاوردی که افق‌های جدیدی را در زمینه درمان‌های پزشکی و رباتیک میکروسکوپی می‌گشاید. این ریزربات که ابعاد آن از یک دانه نمک نیز کوچکتر است، پتانسیل استقرار درون بدن انسان برای انجام وظایف پیچیده پزشکی را دارد.

نتایج این پژوهش که در مجله معتبر Science منتشر شده، می‌تواند بستری برای ساخت نسل جدیدی از ربات‌های میکروسکوپی باشد که قادرند کارهای درمانی متعددی از جمله ترمیم بافت‌ها و رساندن دارو به نواحی دور از دسترس بدن را انجام دهند.

انقلابی در رباتیک میکروسکوپی

«مارک میسکین»، استادیار مهندسی برق و سیستم‌ها در دانشگاه پنسیلوانیا و از نویسندگان این پژوهش، این دستاورد را نقطه‌عطفی در این حوزه می‌داند. او اظهار داشت:

«این نخستین ربات بسیار کوچکی است که می‌تواند حس، فکر و عمل کند.»

ساخت رباتی در مقیاس میکروسکوپی که بتواند حرکت کند، محیط اطراف خود را درک کند و به‌طور مستقل تصمیم بگیرد، برای دهه‌ها چالشی غیرممکن به نظر می‌رسید. متخصصان رباتیک پیش از این برای کار در مقیاس‌های بسیار کوچک، ناچار به اتکا به کنترل خارجی میکروربات‌ها بودند که این امر به بهای از دست رفتن توان پردازش اطلاعات تمام می‌شد.

این محدودیت باعث می‌شد که ربات‌ها نتوانند با محیط خود واکنش متقابل داشته باشند و تنها به مجموعه‌ای محدود از رفتارهای ازپیش برنامه‌ریزی‌شده محدود می‌شدند؛ در نتیجه، کاربرد واقعی آن‌ها نیز محدود می‌ماند. به گفته میسکین، دستیابی به مقیاس میکرون (یک میلیونیم متر) امکان دسترسی به کوچک‌ترین واحدهای زیست‌شناسی بدن انسان را فراهم می‌آورد.

ویژگی‌ها و ساختار ریزربات جدید

این ربات از نظر ظاهری شبیه به یک ریزتراشه طراحی شده است و ساختار آن شامل ترکیبی از مواد پیشرفته است. اجزای کلیدی این ربات عبارتند از:

• مواد سازنده: سیلیکون، پلاتین و تیتانیوم.
• سیستم قدرت: استفاده از سلول‌های خورشیدی برای تبدیل انرژی.
• عملکرد: تأمین توان رایانه داخلی و سیستم پیشرانش از طریق انرژی خورشیدی.

کاربردهای آینده و چشم‌انداز ۱۰ ساله

این ربات بسیار ریز در حال حاضر در مرحله آزمایشی قرار دارد و هنوز برای استفاده در داخل بدن انسان مناسب نیست. با این حال، چشم‌انداز آینده این فناوری بسیار امیدوارکننده است. «دیوید بلاو»، از دیگر نویسندگان این پژوهش و استاد دانشگاه میشیگان، نسبت به آینده این فناوری خوش‌بین است.

او پیش‌بینی کرد:

«تعجب نخواهم کرد اگر طی ۱۰ سال آینده، کاربردهای واقعی برای این نوع ربات‌ها پیدا شود.»

این پیشرفت نشان‌دهنده گامی بزرگ در جهت تحقق رویای دیرینه پزشکی برای استفاده از ربات‌های هوشمند و خودکار در کوچک‌ترین مقیاس‌های بیولوژیکی است.