Саноат

Ин микроботҳои нав роҳи худро тавассути бадани шумо буғӣ мекунанд

Ин микроботҳои нав роҳи худро тавассути бадани шумо буғӣ мекунанд


Ҷойгир кардани микробот ба бадани инсон бо батарея метавонад аз дастгоҳи муфид ба ҳолати хатарнок табдил ёбад, агар робот ҳамеша корашро қатъ кунад. Аммо агар шумо батареяҳо ва муҳаррикҳоро комилан нест карда метавонистед? Дар солҳои охир, олимон микророботҳои идорашавандаи магнитиро такмил медиҳанд. Аммо идоракунии роботҳои сершумор дар як майдони магнитӣ мушкилоти хеле душвор будааст. Ҳоло, як гурӯҳи муҳандисӣ ба қарибӣ эълон кард, ки онҳо як дастгоҳи магнитӣ офаридаанд, ки бо вуҷуди зери як майдони магнитӣ буданашон мустақилона микроботҳоро идора карда метавонанд.

Дар оянда, технология метавонад ба амалиётҳое кӯмак расонад, ки дар он бисёр микроботҳо заруранд. Дар якҷоягӣ онҳо метавонанд амалиёти терапевтии ғайриинвазивиро таъмин кунанд ва ба системаҳои дақиқи интиқоли доруҳо ё имплантатҳои тиббӣ имкон диҳанд.

[Манбаи тасвир: IEEE Spectrum тавассути Youtube]

Мушкилот

Бо идоракунии роботҳо бо магнит як масъалаи ҷудогона вуҷуд дорад. Майдонҳои магнитие, ки роботҳоро идора мекунанд, ба ҳаракатҳо низ ҳамин тавр таъсир мерасонанд. Гарчанде ки тӯдаҳо ҳангоми ҳамовозӣ амал карданашон ба назар хунук менамоянд, вале мустақилона назорат кардани онҳо кори душвор аст. Дар айни замон, чанд усул вуҷуд дорад, ки ҷузъҳои алоҳида метавонанд мустақилона идора карда шаванд наздикба якдигар. Аммо то ба имрӯз, усули муассире вуҷуд надошт, ки метавонад интихобан ҷузъҳоеро истифода баред, ки ҳастанд рости онякдигар.

Азбаски яке аз истифодаи асосӣ барои кӯмак дар барномаҳои тиббӣ хоҳад буд, роботҳо бояд мустақилона тавассути каналҳо ва гузаргоҳҳои дохили бадани инсон ҳаракат кунанд. Барои бисёр амалиёт, танҳо як микромашина онро бурида наметавонад.

Вазифа дар тӯли солҳои зиёд, то ба имрӯз, як вазифаи душвор буд. Тадқиқотчиён ба наздикӣ як коғазеро нашр карданд, ки дар он системаи нави магнитӣ тавсиф карда шудааст, ки метавонад интихобан микробҳои шабеҳи оддиро идора кунад миллиметр дар доираи ҳамон майдони магнитӣ ҷудо.

Тарҳрезии система барои рафъи мушкилот

Ба ҷои истифода аз роботҳои хурди дорои системаҳои мустақили пешбарӣ ва новбари, роботҳо ба ҳалли бениҳоят бештар ибтидоӣ такя мекунанд; роботе, ки аз дур бо магнит идора карда мешавад. Технологияи тағир додани ҷузъҳо дар дохили майдони магнитӣ муддати тӯлонӣ вуҷуд дошт. Бе ниёз ба системаи мустақими барқ ​​ва идоракунии механикӣ роботҳоро хеле хурдтар кардан мумкин аст.

Дар ҷои батарея ва моторҳои анъанавӣ, роботҳои бо оҳанрабо фаъолшуда танҳо барои ҷаззобӣ ва амалиёт ба магнетизм такя мекунанд. Роботҳо метавонанд аз ҷузъҳои камтар хатарнок сохта шаванд. Бо вуҷуди ин, дар айни замон, онҳо ҳанӯз ҳам метавонанд бо дақиқии бештар ё бештар аз роботҳои бо батарея коркардашуда ҳаракат кунанд.

Пештар, тамоми робот дар ҷомаи магнитӣ печонида шуда буд, ки мавқеи роботро тағир медиҳад. Аммо, масъала ҳанӯз ҳам дар бораи чӣ гуна идора кардани роботҳо алоҳида боқӣ мондааст. Бе пайвасти ҷисмонӣ, ҳар як микробот чунин вурудро қабул мекунад ва ҳамон тавр амал мекунад. Барои мубориза бо ин масъала, муҳаққиқон Юрген Раҳмер, Кристиан Стейнинг ва Бернхард Глейх генератори нави майдони магнитиро таҳия карданд, ки метавонад микроботҳои инфиродӣ ё ҷузъҳои мушаххасро ҳатто дар дохили як майдон интихоб кунад.

Микроботҳои инфиродӣ назорат мекунанд

Ду роҳи идоракунии микророботҳои гуногун дар як майдон вуҷуд дорад. Якум, шумо метавонед ҷузъҳои гуногуни ҳаҷм созед, ки дар майдони магнитии гуногун амал мекунанд. Албатта, сохтани тӯдаҳои калонтар душвор хоҳад буд ва вуруди магнитӣ бояд хеле мураккаб бошад. Ғайр аз ин, тавре ки дар ҳуҷҷатҳои муҳаққиқон шарҳ дода шудааст, як усули истифодаи майдонҳои магнитӣ барои интихоби мунтахаб бо ҷузъҳои мушаххас вуҷуд дорад.

Техника воқеан ҷолиб аст. Тарзи идоракунии ҷузъҳои интихобӣ аз ҷониби муҳаққиқон ин нест, ки объектҳоро бо вуруди магнитӣ равона кунанд. Баръакс, қисмҳое, ки барои ҳаракат пешбинӣ шудаанд, дар сӯрохи майдони магнитии шакаршакл, ки ҳамчун нуқтаи майдони озоди маъруфанд, иҳота карда шудаанд (FFP). Дар маркази ғилдиракҳои сершумори магнитӣ майдонҳо ба ҳам меоянд ва хеле эҷод мекунанд градиенти пасти майдон. Ба ҷои он ки ба қисмҳое, ки бояд ҳаракат кунанд, майдони магнитӣ ба ҳамаи қисмҳои зарурӣ қувва меорад не ҳаракат кардан. Ҳар чизе, ки дар дохили FFP нест, аз ҷониби градиенти баландтари майдон "қуфл" мешавад. Он гоҳ, бо ҷорӣ кардани майдони магнитии чархзанандаи нарм, чизҳои дохили (ва танҳо дар дохили) FFP давр мезананд.

Чӣ тавр чарх задани қисмҳо дар самтҳои гуногун

Барои мустақилона чарх задани винтҳо винтҳое, ки бояд ҳаракат кунанд, бояд дар дохили FFP бошанд. Винтҳое, ки берун аз FFP ҷойгиранд, қувваи магнитиро қабул мекунанд, ки онҳоро ба паҳлӯ тоб дода, ба гардиш монеа эҷод мекунанд ва "кулф" -ро ба вуҷуд меоранд. Дар марказ, майдони магнитӣ винтро каҷ намекунад ва озодии гардиши ҷои магнитии дигарро ба ҷой мегузорад. Технология ҳоло ҳам як роҳи аз амал татбиқ кардани он дар шароити воқеӣ аст, аммо ин технологияи таъсирбахш аст. Бо вуҷуди ин, олимон тавонистанд ба таври инфиродӣ винтҳоро ба ҳам наздик кунанд 3 миллиметрҷудо. Пас аз он, ки технология рушд мекунад, метавонад ҷузъҳои ҳатто наздиктарро идора кунад.

Печи Максвелл [Чап], аслан маҷмӯи ғилофҳои ортогоналӣ (бо ҳалқаҳо намояндагӣ мекунанд) FFP-ро дар атрофи микробоботҳо месозад. Дастгоҳ майдони магнитиро [Right] тавлид мекунад, ки дар марказаш бузургии он ба сифр наздик аст. [Манбаи тасвир:Ясутоши Ишихара, Цуёши Кувабара ва Наоки Вадамори]

Барномаҳои оянда

Ба таври инфиродӣ иҷро кардани ҷузъҳои мушаххас технологияи бениҳоят муфид аст. Бо ёрии он насосҳои механикӣ сохтан мумкин аст, ки барқро ба моеъи дохили он наздик накунанд. Ба ҷои ин, механизми беруна метавонист инфиродӣ системаи насосҳоро бо роҳи интихоби кадом насосҳо чарх занад ва кадомҳоро "қуфл" кунад. Насосҳо инчунин ҳамчун як клапан дучанд мешуданд ва имкон медиҳанд, ки ҷараёнро пурра интиқол диҳанд ё қатъ кунанд. Дар тӯли ин вақт, ягон ҷузъи хатарнок бо моеъ тамос нахоҳад гирифт.

Бо истифода аз усули дар боло овардашуда, микроботро бо бастаҳо ва муҳаррикҳои барқӣ бениҳоят хурд кардан мумкин аст, зеро андозаи онҳо ҳамчун маҳдудият ба назар гирифта намешавад. Ба пеш ҳаракат кардан, система метавонад роботҳои мураккабро назорат кунад, ки метавонанд вазифаи мушаххасро иҷро кунанд. Система махсусан дар табобати омосҳо муфид хоҳад буд. Бо истифода аз ин усул, роботҳое, ки ба бадан ворид мешаванд, механизмҳои коммутатсионӣ доранд, ки мустақилона фаъол карда мешаванд. Роботҳо метавонистанд доруи радиоактивӣ ё капсулаҳои дигарро ба ҷараёни хун интиқол диҳанд. Аммо, дастгоҳи фаъолкунанда танҳо бар болои варам гузошта мешуд. Пас аз он, ки ҳамаи роботҳои дигар тоза карда мешаванд, танҳо онҳое, ки дар дохили дастгоҳҳои майдони магнитӣ мавҷуданд, капсуларо хориҷ мекунанд.

Технологияи нав ба роботҳои дар зери назорати магнитӣ оянда комилан сатҳи нави озодӣ медиҳад. Ба қарибӣ, микроботҳои хурдтар ва мураккабтар метавонанд амалиётро дар дохили бадан бо дақиқии баланд, вале бидуни ниёз ба маводи хатарнок анҷом диҳанд. Технология хеле дур аст, аммо пешрафти ҳаррӯза танҳо як вақтро пеш меорад, ки роботҳои ба таври магнитӣ ба сатҳи мураккаб расанд, ки онҳоро дар ҷаҳони воқеӣ татбиқ кунанд.

ҲАМЧУНИН БИБИНЕД: Ин пайгирии саломатии хурдтарин, ки аз ҷониби кислотаҳои меъда кор мекунад

Муаллиф Маверик Бейкер


Видеоро тамошо кунед: Мурочиат ба Талбак саг!!!