روبوتات قناديل البحر المصغرة: ابتكار ثوري للتطبيقات الطبية تحت الماء

كشف العلماء عن ابتكار رائد في مجال الروبوتات المصغرة، حيث أنجزوها على شكل قناديل البحر، ويمكن توجيهها عبر مسارات حواجز تحت الماء باستخدام الضوء فقط. هذا البحث، الذي نشره موقع "إنترستينغ إنجينيرينغ"، يحمل إمكانية إحداث ثورة في أنظمة توصيل الأدوية والتلاعب بالسوائل في أجهزة المختبر.

طورت فريق بقيادة Mengmeng Sun في معهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية في ألمانيا روبوتات قناديل البحر من مكونين رئيسيين: قطرات السائل المغناطيسي وقشرة هلامية مائية. تتيح خصائص السوائل المغناطيسية الفريدة التلاعب بها بواسطة المغناطيس والضوء. وأوضح الباحثون أنهم قدموا استراتيجية تشغيل ثنائية النمط، تدمج بين المجالات المغناطيسية والبصرية للتوجيه ثلاثي الأبعاد عن بعد للقطرات السائلة المغناطيسية، مما يزيد من طفو الروبوت عند تعرضه للضوء.

اختبر الباحثون قدرات هذه الروبوتات الناعمة من خلال بناء مسار عوائق تحت الماء داخل خزان مياه، حيث أظهروا قدرتها على التنقل في بيئات معقدة. أكد الباحثون أن التحكم في القطرات أمر بالغ الأهمية في العديد من التطبيقات العملية، بما في ذلك المجالات الطبية الحيوية والتفاعلات الكيميائية والتنظيم الحراري وحصاد المياه والإلكترونيات. هذه النتائج تقدم استراتيجية فعالة للتلاعب بالقطرات وتوسيع قدرات الروبوتات القائمة على القطرات في الأبحاث المستقبلية.

ويتصور الباحث حامد مرفي من جامعة ولاية أريزونا مستقبلًا يمكن فيه نشر أسراب من روبوتات قناديل البحر داخل جسم الإنسان لتوصيل الأدوية بدقة غير مسبوقة أو إجراء عمليات جراحية طفيفة التوغل. يُعزز استخدام غلاف الهيدروجيل من قدرات هذه الروبوتات بشكل أكبر، لكن التحديات الكبيرة ما زالت قائمة، بما في ذلك سلامة السوائل المغناطيسية في الجسم. يعمل فريق البحث على معالجة هذه التحديات من خلال استكشاف مصادر ضوء بديلة مثل الألياف الضوئية للتحكم في الروبوتات داخل الجسم، مما قد يجعل التكنولوجيا أكثر ملاءمة للتطبيقات الطبية.