پژوهشگران آمریکایی–چینی روش نوآورانه‌ای ابداع کرده‌اند که به‌جای فشار یا پمپ، از قدرت پدیدآمده در فروپاشی کنترل‌شده حباب‌ها (کاویتاسیون) برای نیروی محرکه روبات‌های میکروسکوپی بهره می‌گیرد. این فناوری می‌تواند نحوه انتقال دارو در بدن را دگرگون کند و کاربردهایی در حوزه‌های پزشکی و صنعتی پیدا کند.
نحوه تولید حرکت با کاویتاسیون هدایت‌شده
روبات‌های حباب‌پَر با الهام از پراکندگی هاگ سرخس و پرتاب آب توسط ماهی کماندار طراحی شده‌اند. در این روش:
- با تابش لیزر به ناحیه‌ای از مایع، ذرات جذاب نور گرم می‌شوند و حباب‌هایی تشکیل می‌دهند.
- حباب‌ها تا نقطه ناپایداری بزرگ می‌شوند و سپس با انفجار ناگهانی، امواج شوک‌مانندی منتشر می‌کنند که می‌تواند روبات را تا ارتفاع یک‌ونیم متری پرتاب کند یا با سرعتی معادل ۱۲ متر بر ثانیه در آب حرکت دهد.
کنترل دقیق زاویه تابش و زمان‌بندی انفجار حباب‌ها، امکان مانور در مسیرهای مارپیچی و کانال‌های پیچیده میکروسیالی را فراهم می‌کند.
مزایا و چشم‌اندازهای بالینی
- حرکت بدون تماس مکانیکی: نیاز به سوزن، پمپ یا محرک‌های بزرگ را حذف می‌کند و ورود کم‌تهاجمی به بدن را تسهیل می‌کند.
- هدف‌گیری دقیق دارو: امکان رساندن داروی درمانی به بافت یا اندام مورد نظر با کمترین نفوذ به بافت‌های سالم اطراف.
این سامانه با قابلیت فرمان‌پذیری از راه دور و فناوری تله‌مدیسین می‌تواند برای تزریق زیرپوستی یا حتی جراحی‌های ریز درون‌بافی (micro-surgery) استفاده شود.
چالش‌ها و گام‌های بعدی
- تضمین ایمنی بیولوژیک: بررسی واکنش سلول‌ها و بافت نسبت به امواج شوک حاصل از کاویتاسیون و اطمینان از عدم آسیب‌دیدگی.
- پایداری و تولید انبوه: ارتقای دوام روبات‌ها در محیط‌های متنوع بدن و مقیاس‌پذیری فرایند ساخت برای کاربردهای بالینی.
با رفع این موانع، روبات‌های حباب‌پَر می‌توانند به نسل جدید ابزارهای پزشکی تبدیل شوند که بدون خطرات تزریق سنتی، دارو را به‌دقت و سریع به محل اختلال می‌رسانند.
پایگاه خبری مجتمع نوآوری فرداد
ماهان زند
من فارغ‌التحصیل رشته مهندسی کامپیوتر هستم و از دوران نوجوانی به دنیای فناوری علاقه‌مند بودم. فعالیت حرفه‌ای خودم را از سال ۱۳۹۷ با نوشتن مقاله‌های نقد و بررسی گجت‌های هوشمند در یک وبلاگ شخصی آغاز کردم. پس از کسب تجربه، به عنوان نویسنده و تحلیل‌گر در نشریات مختلف فعالیت کردم و در حال حاضر، به عنوان دبیر بخش فناوری‌های نو در یک مجله معتبر تکنولوژی مشغول به کار هستم. تلاش من این است که آخرین اخبار و پیشرفت‌های دنیای فناوری را به زبانی ساده و کاربردی برای مخاطبان ارائه دهم.
