หุ่นยนต์จิ๋วรูปวงแหวน เคลื่อนที่อัตโนมัติผ่านเมือก อนาคตอาจใช้ในการส่งยาผ่านน้ำมูก

แบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ภายในร่างกายของเรามักจะขับเคลื่อนผ่านสภาพแวดล้อมที่หนาและหนืด ถ้าเปรียบเทียบให้เห็นภาพง่าย ๆ ให้ลองนึกถึงมนุษย์ที่พยายามว่ายน้ำผ่านแอ่งน้ำผึ้ง แต่ธรรมชาติก็สรรหาวิธีแก้ปัญหาได้เสมอ เช่น เชื้ออีโคไล ที่ใช้การเคลื่อนที่แบบเกลียวเพื่อให้เคลื่อนที่ผ่านของเหลวหนืดไปข้างหน้าได้

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยทามเปเร ประเทศฟินแลนด์ และมหาวิทยาลัยอันหุย เจียนซู ประเทศจีน จึงหยิบเอาแรงบันดาลใจจากการปรับตัวตามธรรมชาตินี้ เพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ขนาดเล็ก หรือไมโครโรบอต (Micro-robot) ที่มีรูปร่างคล้ายวงแหวน ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ผ่านเมือกและสารเหนียวเหนอะหนะอื่น ๆ ได้โดยอัตโนมัติ 

หุ่นยนต์ตัวนี้มีความยาวเพียง 1 มิลลิเมตร มีรูปร่างคล้ายวงแหวน นักวิจัยได้ใช้สารสังเคราะห์ที่เรียกว่า อีลาสโตเมอร์ผลึกเหลว (Liquid Crystalline Elastomer) เมื่อได้รับแสงหรือความร้อน หุ่นยนต์จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ แล้วเริ่มหมุนโดยอัตโนมัติ ทำให้เคลื่อนที่ได้ สามารถบังคับทิศทางได้ด้วยการกำหนดความร้อนหรือแสง เมื่อปิดแสงหรือความร้อน หุ่นยนต์ก็จะหยุดการเคลื่อนที่ทันที

สำหรับหุ่นยนต์จิ๋วนี้แม้ว่าจะอยู่ในช่วงเริ่มต้นพัฒนา แต่นักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีพื้นฐานนี้อาจนำไปประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ได้ในอนาคต เช่น การส่งยาผ่านทางน้ำมูก หรือแม้กระทั่งเปิดหลอดเลือดที่อุดตันอยู่ได้

อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์รูปวงแหวนถือว่าไม่ใช่ไอเดียแปลกใหม่ แต่เคยถูกนำเสนอแล้วในปี 1977 โดยนักฟิสิกส์ชื่อ เอ็ดเวิร์ด เพอร์เซลล์ (Edward Purcell) ที่เชื่อว่าหุ่นยนต์รูปร่างคล้ายวงแหวนสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเคลื่อนที่ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงหนืดมาก แต่แรงเฉื่อยน้อย ซึ่งหุ่นยนต์ที่เพิ่งถูกพัฒนาขึ้นมานี้ก็ถือเป็นการพิสูจน์ให้เห็นว่าแนวคิดดังกล่าวถูกต้อง 

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Materials ฉบับวันที่ 4 ตุลาคม 2024 นับว่าเป็นความก้าวหน้าอีกขั้นด้านเทคโนโลยี เนื่องจากเป็นการพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถเคลื่อนที่ผ่านสภาพแวดล้อมที่เหนอะหนะได้ โดยหุ่นยนต์มีโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อนและใช้เพียงแค่แสงหรือความร้อนในการเคลื่อนที่เท่านั้น

ที่มาข้อมูล PopSci, Nature

ที่มารูปภาพ Nature