Forscher entwickeln magnetischen Schleimroboter für medizinische Zwecke

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Ein Team chinesischer Wissenschaftler der University of Hongkong hat eine Art von magnetischem Schleim entwickelt, der sich über ein äußeres Magnetfeld ansteuern lässt. Der Softroboter soll später im menschlichen Körper eingesetzt werden, um beispielsweise verschluckte Gegenstände zu bergen oder Verletzungen zu reparieren.

Wie die Forscher in ihrem in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials veröffentlichten Paper “Reconfigurable Magnetic Slime Robot: Deformation, Adaptability, and Multifunction” beschreiben, ist der Roboter deutlich größer als ähnliche Ansätze, die sich etwa in Arterien und Venen bewegen können. Der von ihnen entwickelte Schleimroboter hat in etwa die Größe eines Tischtennisballs.

Der Softroboter besteht aus einer Mischung von Neodym-Magnetpartikeln, Borax und Polyvinylalkohol, was den Schleimroboter zu einem wenig ansehnlichen dunkelbraunen Gesellen macht. Nach Angaben der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler handele es sich um eine recht giftige Mischung. Um sie im menschlichen Körper einsetzen zu können, habe man eine Silikon-Beschichtung hinzugefügt, die allerdings nur kurzzeitig halten würde.

Die Ansteuerung erfolgt über ein externes Magnetfeld, autonom kann sich der Softroboter nicht fortbewegen. Über das Magnetfeld gelang es den Wissenschaftlern, die Form des Roboterschleims gezielt zu manipulieren und ihn etwa in eine Kugel oder eine Stiftform zu bringen. Zudem kann der magnetische Schleim in verschiedene Richtung bewegt werden, wie in dem Video zu sehen ist. Dabei kann er seine Form so verändern, dass er sich durch unterschiedliche Öffnungen durchzwängen kann.

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Der magnetische Schleim kann Objekte umschließen und bewegen.


(Quelle: Advanced Functional Materials)

Die Forscher ließen ihn auch Objekte umschließen, um sie zu bewegen. Diese Funktion könnte später im menschlichen Körper dazu verwendet werden, um unerwünscht verschluckte Gegenstände, die nicht auf natürlichem Weg wieder ans Tageslicht kommen, zu bergen.

Durch seine Leitfähigkeit könnte der Softroboter auch zur Reparatur von zerstörten elektrischen Leitungen genutzt werden, um diese bei schlechter Zugänglichkeit temporär mit dem Körper des Schleimroboters zu überbrücken, wie das Forscherteam in einem Experiment nachwies.

Der Roboter erwies sich generell als recht widerstandsfähig und verfügt über die Eigenschaft, sich selbst wieder heilen zu können. Die Wissenschaftler zerteilten den Schleim und fügten ihn wieder zusammen, ohne dass er dabei seine Eigenschaften verlor.


(olb)

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