'Thuốc xịt' vi diệu biến vật thể bất kỳ thành robot tí hon

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Thành phố Hong Kong vừa sáng tạo ra loại dung dịch nam châm mà khi phủ lên vật thể nhỏ có thể biến chúng thành những robot cỡ nhỏ. Phát minh này có ý nghĩa cho ngành y sinh.

Theo SciTechDaily, sau khi được xịt loại "keo" này và điều khiển bởi từ trường, vật thể có thể bò, lật, đi, lăn trên các bề mặt khác nhau như thủy tinh, da, gỗ, cát. 

Lớp phủ này tương thích sinh học và có thể phân hủy thành dạng bột khi cần. Công nghệ này cho thấy tiềm năng ứng dụng y sinh, bao gồm định vị nơi đặt ống thông y tế và phân phối thuốc trong cơ thể.

Lớp phủ được đặt tên M-spray, là kết quả nghiên cứu hợp tác giữa Đại học Thành phố Hong Kong với Viện công nghệ tiên tiến Thâm Quyến và Học viện khoa học Trung Quốc. Kết quả được công bố trên tạp chí khoa học Science Robotics. 

Lớp phủ M-spray có thể biến vật thể nhỏ thành robot tí hon - (Ảnh: Đại học Thành phố Hong Kong).

Các nhà khoa học trên thế giới đã và đang phát triển các loại robot tí hon hoặc mang kích cỡ côn trùng để dùng trong y sinh. Nhóm nghiên cứu trên lựa chọn cách tiếp cận đơn giản hơn để tạo ra các robot này là dùng lớp phủ nam châm.

"Ý tưởng là chỉ cần xịt lớp phủ nam châm này, chúng tôi có thể biến bất cứ thứ gì thành robot và điều khiển sự di chuyển của chúng", tiến sĩ Thân Á Kinh - phó giáo sư tại Khoa kỹ thuật y sinh thuộc Đại học Thành phố Hong Kong lãnh đạo nhóm nghiên cứu, chia sẻ.

M-spray là hỗn hợp của polyvinyl alcohol, gluten và hạt sắt, có thể bám chặt vào bề mặt thô ráp hay trơn nhẵn của vật thể 1, 2 hay 3 chiều một cách tức thì, bền vững và chắc chắn. Lớp phủ hình thành chỉ dày 0,1-0,25 mm, đủ mỏng để giữ nguyên kích thước, hình dạng và cấu trúc của vật thể.

Để khám phá tiềm năng ứng dụng vào y sinh, nhóm đã phủ lên ống thông y tế thường dùng trong trị bệnh hay phẫu thuật. Khi này, ống thông di chuyển trơn tru và không còn bị dòng máu hay chất lỏng tác động.

Các vật thể với kích thước và hình dạng phù hợp, ví dụ như sợi chỉ, có thể thực hiện thao tác xuyên qua những cấu trúc hẹp và bất thường. Lớp phủ M-spray cũng có thể bị phân hủy bởi tác động của từ trường, trở thành dạng bột và có thể được cơ thể hấp thu hoặc bài tiết ra ngoài. Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh tác dụng phụ bởi quá trình phân hủy này là không đáng kể.

Khả năng này áp dụng trong việc phân phối thuốc. Viên thuốc sẽ được phủ lớp M-spray và đi đến vị trí mục tiêu, sau đó người ta điều khiển cho lớp phủ phân hủy và chất trong thuốc tiếp cận đúng nơi thay vì chạy khắp nơi trong cơ thể như thông thường.