マイクロボットは、ドローンが飛べないようなスペースでも移動することができ、科学者は、このデバイスをさらに小さく作り、血管に追加して手術を支援する未来を思い描いています。
医療支援のために開発中の小型ロボット・バグ
By Lisa Rapaport
March 28, 2022 -- 戦場であれ、自然災害であれ、医師の手が容易に届かないとき、ロボットの虫が救助に駆けつけるよう設計されている。
というのも、一部の昆虫が侵略的な害虫であるのと同じこと--たとえば、小さなサイズや過酷な環境への耐性など--が、医師が患者のもとへ容易に行けないときに理想的な医療提供者になる可能性があるからだ。
技術者たちは、昆虫の動きを模倣したロボットの虫を試作し、狭い場所に入り込んで、生き物が入れないような場所でも生き延びることができるようにした。このロボットは、多くの昆虫がするように、曲げたり、曲げたり、表面を飛び越えて移動することを可能にする人工筋肉技術を使って作られました。
「このロボットは、弓に矢をつがえて射るようなもので、エネルギーを蓄積した後、それを一気に放出し、前に飛び出すのです」と、ピッツバーグ大学産業工学部教授のラビ・シャンカル（Ravi Shankar）は言う。
研究チームは、虫にエネルギーを蓄えさせて素早い動きを可能にする湾曲した形状を考案しました。これにより、わずか数ボルトの電気でロボットが機能するようになった。
研究チームは、試作したロボット型虫の初期テストの結果を『Advanced Materials Technologies』誌に発表した。現段階では、コオロギサイズのロボットが、人工筋肉を使ってスピードと精度のある動きをする方法を見出したことが主な成果であり、通常、ウサギよりもカメに近い動きをする技術である。
このロボットは、砂丘や岩の多い崖、波立つ海など、さまざまな地形に対応できるよう、多彩な動きと軽量な構造になっているという。
災害救助のシナリオでは、このロボットを使って、立ち入りが困難な場所にいる負傷者の発見、採血、体温測定などの基本的な評価を行うことができます、とシャンカーは言います。また、小型の医療機器を持ち込んで、現場で緊急の応急処置ができるようになるかもしれません。
エンジニアたちは、マイクロボットをさらに小さくして、より機敏に動けるようにし、困難な地形にも入っていけるようにしようと取り組んでいます。
「このような虫の小型版を開発したり、このようなロボットの群れを利用したりできれば、可能性は大きく広がります」とシャンカーは言います。「今回研究した基本的なメカニズムは、少なくとももう一桁小型化することが可能です。
血管の中を動く微小なロボット虫を考えてみてください。手術に役立ったり、人体に適合した筋肉組織を形成して、怪我の治療や修復に役立てることができるかもしれない、とシャンカーは言う。
「ミリメートルやサブミリメートルスケールに到達すれば、人体内での作動や操作のための珍しい機会が生まれるでしょう」とシャンカーは言う。
今のところ、これは単なる憶測にすぎません。研究室内でよく動く有望なプロトタイプに基づいています。しかし、シャンカーは、「このようなアイデアが、私たちが前進する原動力になっているのです」と語っている。
