Магнитный робот, способный менять форму в реальном времени, устроен как матрешка
Описанный в журнале Nature метод можно распространить и на двумерные, и на трехмерные структуры, переключая несколько режимов деформации без изменения поля.
Хотя работа Институтов Макса Планка в основном ориентирована на фундаментальные исследования, призванные удовлетворять сугубо научный интерес, команда также изучила возможные сценарии применения — например, обход препятствий без нежелательных контактов, перепрограммирование ресничных массивов и координацию нескольких инструментов в одном магнитном поле.
Однако открытие может иметь и прикладное значение. В медицине — особенно при малоинвазивных операциях на сосудах под контролем изображения. Сейчас при проведении таких процедур врачи вводят катетер и проводник в сосуды к пораженному участку. При прохождении по извилистым сосудам трение о стенки неизбежно и может вызвать повреждения, замедляющие восстановление или даже приводящие к осложнениям. Поэтому часто пациенты, особенно пожилые, отказываются от таких процедур, предпочитая консервативные методы лечения.
Новая технология предлагает альтернативу: подстраивая магнитный профиль катетера в реальном времени под изгибы сосудов, можно резко снизить или даже полностью исключить трение. Это позволит минимизировать повреждения тканей, ускорить восстановление и сделает сосудистые вмешательства доступными для пациентов, которым раньше их старались не назначать из-за возраста или хрупкости сосудов.
«Эта стопка трубок может стать основой новой технологии катетеров в будущем. Хотя это прежде всего фундаментальная наука, мы видим огромный потенциал для практического применения уже в ближайшие годы», — говорит профессор Метин Ситти, руководивший в MPI-IS отделом физического интеллекта, а ныне возглавивший Университет Коча в Стамбуле. «Наша исходная цель состояла в том, чтобы создать метод изменения магнитного профиля в реальном времени и in situ, — отмечает первый автор публикации Сяньцян Бао. — В ходе работы мы неожиданно обнаружили и другие возможности, например, сохранение формы и магнитную нейтрализацию. Это открывает дорогу новым технологиям, таким как усовершенствованные катетеры или перепрограммируемые ресничные массивы». «Это фундаментальное исследование, за которым скрывается множество прикладных сценариев. В дальнейшем мы планируем интегрировать метод в конкретные задачи и проверить его применимость в других областях», — добавляют соавторы Фань Ван и Цзяньхуа Чжан.
Созданы микророботы, запускаемые лопающимися пузырьками
Робот меняет форму в воздухе, чтобы перейти от полета к движению по земле — видео
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram