Ιαν 09
23
Μικρορομπότ στην υπηρεσία της Ιατρικής
ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ | 23 Ιανουαρίου, 2009 | Γράψτε σχόλιο
VIDEO
Το μικρορομπότ «Πρωτέας» στην υπηρεσία της Ιατρικής Νεότερης τεχνολογίας μικροσκοπικά ρομπότ αναμένεται σύντομα να προσφέρουν πολλά οφέλη στη Χειρουργική. Αντιγράφοντας το σχήμα και την ελλειψοειδή προώθηση ορισμένων βακτηριδίων, δηλαδή τη Φύση, επιστήμονες θεωρούν πλέον ότι θα είναι εφικτά η κατασκευή και το ταξίδι τους μέσα στον οργανισμό. Η ανακοίνωση προέρχεται από το Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon και θεωρείται πιθανόν να καλύψει το κενό που έως σήμερα υπήρχε στην εξέλιξη της τεχνολογίας αυτής.
Το πρόβλημα που αντιμετώπιζε η επιστήμη στην προσπάθειά της να κατασκευάσει τα εξαιρετικά μικρά ρομπότ εντοπιζόταν στο μέγεθος και τη λειτουργικότητα των μοτέρ. Του μέρους εκείνου, δηλαδή, που εξασφαλίζει την κίνησή τους. Επόμενο ήταν, λοιπόν, κάθε προσδοκία των γιατρών για την εμφάνιση και, πολύ περισσότερο, την αξιοποίησή τους να παραμένει στα όρια της ελπίδας. Επιπλέον δε, κάποιες προωθημένες επιλογές της Χειρουργικής έχουν υποστεί επιβράδυνση στην εξέλιξή τους.
Ενα παράδειγμα θεωρείται η λαβυρινθώδης δομή του κυκλοφορικού δικτύου στον εγκέφαλο, που εμποδίζει την εισαγωγή ειδικών οργάνων. Μάλιστα, για να αντιπαρέλθουν το πρόβλημα, οι ειδικοί εναπόθεταν τις ελπίδες τους στα μικρορομπότ που υποκαθιστώντας συγκεκριμένα εργαλεία θα ταξίδευαν μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό. Ομως, μετά τη συγκεκριμένη ανακοίνωση, οι ελπίδες αυτές αποκτούν σαφέστερη προοπτική και μάλιστα σε μικρορομπότ μεγέθους όσο δύο ανθρώπινες τρίχες.
Το ενδιαφέρον στοιχείο είναι ότι τα συμβατικά μοτέρ, έτσι όπως τα έχουμε στο νου μας, πρακτικά είναι αδύνατον να λειτουργήσουν αποτελεσματικά όταν μικραίνει τόσο πολύ το μέγεθός τους. Οπως επισημαίνουν οι ειδικοί, όταν οι διαστάσεις τους φθάνουν σε επίπεδο χιλιοστών, έχουν ελάχιστες δυνατότητες να αντισταθμίσουν τις τριβές των περιστρεφόμενων τμημάτων. Αυτό ήταν και το μεγάλο αδύναμο σημείο τους. Επομένως, έπρεπε να βρεθεί μια διαφορετική λύση και για μια ακόμη φορά αντλήθηκε από μεγάλη δεξαμενή της φύσης.
Το πρώτο βήμα για την επίλυση του προβλήματος έγινε με τα πιεζοηλεκτρικά υλικά. Από τη φύση τους οι κρύσταλλοι αυτοί δονούνται συμμετρικά όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα στις επιφάνειές τους. Μάλιστα, οι μεγαλύτεροι θα θυμούνται ότι δεκαετίες πριν αποτελούσαν την πρώτη ύλη για τις κρυσταλλικές κεφαλές των πικάπ, ακριβώς επειδή μετέτρεπαν τις κινήσεις, επομένως και την πίεση της βελόνας στα αυλάκια του δίσκου, σε ηλεκτρικό σήμα. Σχετικά με την προοπτική αυτή, επιστήμονες του Πανεπιστημίου Monash της Αυστραλίας δημοσίευσαν και εργασία.
Ομως, όσο και αν αυτό ισχύει στο μικρόκοσμο των υλικών, η πράξη απαιτεί τα μικρομοτέρ να περιστρέφονται προκειμένου να κινηθούν μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Η λύση βρέθηκε στη δομή και τον τρόπο που κινούνται πολλά βακτήρια. Θυμίζοντας το σπείρωμα της βιδωτής λάμπας φωτισμού, η μαστιγωτή ουρά τους περιστρέφεται από τη βάση έως και την άκρη της δημιουργώντας έτσι όλη την αναγκαία ώθηση για να προωθηθούν. Μια έξυπνη φυσική υλοποίηση θα έβρισκε το δρόμο της για επιστημονική εφαρμογή.
Οι επιστήμονες μιμούμενοι τα βακτηρίδια αυτά σκέφτηκαν ότι μπορούν να μετατρέψουν τη γραμμική κίνηση των πιεζοηλεκτρικών μικρομοτέρ σε ελικοειδή. Αυτό μπορεί να υλοποιηθεί με την προσάρτησή τους σε μικροκατασκευές ελικοειδούς δομής, κατά τέτοιο τρόπο ώστε η παλινδρομική κίνησή τους να μετατρέπεται σε ελικοειδή.
Η κατασκευή των επιστημόνων έχει πάχος ίσο με το ένα τέταρτο του χιλιοστού, ίσως λίγο μεγαλύτερο από τις διαστάσεις δύο τριχών τοποθετημένων η μία δίπλα στην άλλη, και όπως αναφέρει το BBC, τουλάχιστον κατά 70% μικρότερη από την αμέσως προηγούμενη υλοποίηση. Στις πρώτες διαπιστώσεις τους ανήκει και εκείνη που θέλει όλες οι άλλες έως σήμερα λύσεις να θεωρούνται ως ιδιαίτερα περίπλοκες. Αλλά και το μέλλον να διαγράφεται περισσότερο ελπιδοφόρο για αυτή την κατηγορία μικρομηχανών και βέβαια των μικρορομπότ.
Ανακτήθηκε από: http://www.e-tipos.com
Αφήστε μια απάντηση
Για να σχολιάσετε πρέπει να συνδεθείτε.