Robot Mini Berkaki Banyak, Jalan Baru untuk Pengobatan Manusia

Teknologi.id - Para peneliti di City University of Hong Kong (CityU) telah mengembangkan robot mini yang lunak dengan kaki seperti ulat yang mampu membawa beban berat dan beradaptasi dengan lingkungan yang buruk. Robot pengiriman mini ini dapat membuka jalan bagi kemajuan teknologi medis seperti pengiriman obat dalam tubuh manusia. Di seluruh dunia, ada penelitian terhadap soft milli-robots. Namun desain baru CityU dapat bergerak secara efisien di dalam permukaan di dalam tubuh yang dilapisi atau terbenam dalam cairan tubuh seperti darah atau lendir. Temuan-temuan penelitian telah dipublikasikan di Nature Communications.

Desain robot yang terinspirasi dari hewan

Robot milli ini memiliki ratusan kaki panjang dan runcing yang berukuran kurang dari 1 mm, menyerupai bulu-bulu kecil. Tim peneliti mempelajari struktur kaki dari ratusan hewan darat termasuk yang memiliki dua, empat, delapan atau lebih kaki, dan mempelajari khususnya rasio antara panjang kaki dan jarak antara kedua kaki. "Sebagian besar hewan memiliki panjang kaki hingga rasio lebar kaki 2: 1 hingga 1: 1. Jadi kami memutuskan untuk membuat robot kami menggunakan proporsi 1: 1," jelas Dr. Shen Yajing, Asisten Profesor di Departemen Biomedis CityU Engineering (BME), yang memimpin penelitian.

This tweet is unavailable

Ketebalan badan robot ini berukuran sekitar 0,15 mm, dengan masing-masing kaki berbentuk kerucut berukuran 0,65 mm. Jarak antara kaki berukuran sekitar 0,6 mm, membuat rasio panjang kaki hingga jarak sekitar 1: 1. Selain itu, kaki runcing robot telah sangat mengurangi bidang kontak mereka dan karenanya mengurangi gesekan dengan permukaan. Uji laboratorium menunjukkan bahwa robot berkaki banyak memiliki 40 kali lebih sedikit gesekan daripada robot tanpa kaki di lingkungan basah dan kering. Terlepas dari desain multi-leg, materi juga penting. Robot ini dibuat dengan bahan silikon yang disebut polydimethylsiloxane (PDMS). Tertanam dengan partikel magnetik yang memungkinkannya dikendalikan dari jarak jauh melalui kekuatan elektromagnetik. "Baik bahan dan desain mutli-leg sangat meningkatkan sifat hidrofobik robot. Selain itu, potongan karet lunak dan dapat dipotong dengan mudah untuk membentuk robot dari berbagai bentuk dan ukuran untuk aplikasi yang berbeda," kata Profesor Wang Zuankai di Departemen Teknik Mesin CityU, yang menyusun ide penelitian ini dan memulai kolaborasi di antara para peneliti.

Bergerak tenang dalam lingkungan yang keras

Dikendalikan oleh manipulator magnetik yang digunakan dalam percobaan, robot dapat bergerak baik dalam pola penggerak sayap dan pola pendulum terbalik. Ia dapat menggunakan kaki depannya untuk mengepak ke depan serta mengayunkan tubuh dengan berdiri di kiri dan kanan. Kaki bergerak bergantian untuk berjalan maju.. "Permukaan yang kasar dan perubahan tekstur jaringan yang berbeda di dalam tubuh manusia membuat transportasi menjadi menantang. Robot multi-leg kami menunjukkan kinerja yang mengesankan di berbagai medan dan karenanya membuka aplikasi luas untuk pengiriman obat di dalam tubuh," kata Profesor Wang.

This tweet is unavailable

Tim peneliti lebih lanjut membuktikan bahwa ketika menavigasi rintangan 10 kali lebih tinggi dari panjang tungkai, kaki lunak robot dapat menaikkan satu ujung tubuhnya untuk membentuk sudut hingga 90 derajat untuk melintasi rintangan dengan mudah. Dan robot dapat meningkatkan kecepatannya dengan meningkatkan frekuensi elektromagnetik yang diterapkan. Robot ini juga menunjukkan kemampuan memuat yang luar biasa. Uji laboratorium menunjukkan bahwa robot itu mampu membawa beban 100 kali lebih berat daripada dirinya, kekuatan yang sebanding dengan semut. Hal ini sama dengan manusia yang mengangkat sebuah minibus. Daya dukung yang luar biasa kuat, penggerak yang efisien, dan kemampuan crossing yang baik membuat robot ini sangat cocok untuk aplikasi di lingkungan yang keras. Misalnya, mengirim obat ke tempat yang ditentukan melalui sistem pencernaan, atau melakukan pemeriksaan medis, " tambah Dr. Shen. Sebelum melakukan tes lebih lanjut pada hewan dan akhirnya pada manusia, tim peneliti mengembangkan lebih lanjut dan menyempurnakan penelitian mereka dalam tiga aspek: mencari bahan biodegradable, mempelajari bentuk baru, dan menambahkan fitur tambahan. "Kami berharap untuk membuat robot biodegradable dalam dua hingga tiga tahun ke depan sehingga akan terurai secara alami setelah misi pengiriman obat-obatan," kata Dr. Shen. (DWK)