De uitvinders van de minirobot, zo klein dat die letterlijk door het oog van een naald kan kruipen, zien mogelijkheden om deze technologie door te ontwikkelen tot een hulpmiddel voor chirurgische ingrepen. Het is nog toekomstmuziek, maar het idee dat over enkele jaren op afstand bestuurbare minirobotjes door de aderen van patiënten kruipen is volgens deze onderzoekers geen science fiction meer.
Ingenieurs van de Northwestern University hebben een robotversie van de zogenoemde 'peekytoe-krab' ontwikkeld. Het idee werd geboren toen zij experimenteerden met mechanismen die het mogelijk maken om een robot te besturen zonder dat daarvoor elektriciteit en hydraulische onderdelen in de robot nodig zijn. Een ontwikkeling die in de toekomst gebruikt kan worden om een mini medische robot te ontwikkelen.
De beweging en 'besturing' van de robot is gebaseerd op een metaallegering die van vorm kan veranderen door warmte om vervolgens weer in zijn oorspronkelijk vorm terug te 'veren'. Door de temperatuursveranderingen van de minirobot te reguleren kan die zich vervolgens autonoom voortbewegen (pdf-link). Van daar is het een relatief kleine stap, met grote uitdagingen, naar toepassingen in de medische wereld.
Medische robot van een halve millimeter
Wanneer deze extreem kleine robots, amper een halve millimeter groot, werkelijkheid worden, dan zien de onderzoekers mogelijkheden om deze technologie in te zetten bij chirurgische ingrepen zoals het verwijderen van verstoppingen in aderen of kleine tumoren.
Zoals gezegd, het is nog toekomstmuziek. De ontwikkelde mini-robot, van amper een halve millimeter, is de de kleinste op afstand bestuurbare robot ter wereld van dit moment. Tich zijn ze voor medische toepassingen, zoals het 'dotteren', nog steeds niet klein genoeg. De robot is bijvoorbeeld tien keer groter dan de kleinste haarvaten in het lichaam.
Uitdagingen in materiaal en werkomgeving
Behalve de afmetingen zijn er nog meer uitdagingen. De 'sub-millimeter robots' zoals die nu ontwikkeld zijn, zijn namelijk nog niet geschikt voor toepassingen in het menselijk lichaam omdat nu alleen nog op een vaste ondergrond kunnen functioneren en niet in vloeistof (in aderen) of op zacht weefsel. Maar, de technologie is er en uitdagingen zijn er om overwonnen te worden.
"Onze robots werken in een terrestrische modus: ze lopen op een vaste ondergrond. Maar de meeste biomedische toepassingen zullen waarschijnlijk in een vloeibare omgeving zijn, waar je zwemmers nodig hebt", vertelt professor John Rogers. Hij is, samen met professor Yonggang Huang en hun team van promovendi, een van de uitvinders van de sub-millimeter robot.
Ondanks deze uitdagingen zien de uitvinders voldoende mogelijkheden voor toekomstig gebruik van minirobots als deze, onder andere ook in de medische wereld.
