Peneliti Kembangkan Robot Mungil Mirip Ulat yang Dapat Terurai untuk Aplikasi Klinis

Liputan6.com, Jakarta - Ketika mendengar istilah robot, kamu mungkin berpikir tentang mesin-mesin rumit yang bekerja di pabrik-pabrik atau menjelajah di planet lain.

Namun, robot berukuran mungil yang mirip ulat ini mungkin bisa mengubah pikiran kamu, di mana robot tipe ini umumnya berukuran selebar jari yang suatu hari nanti bisa mengantarkan obat atau melakukan operasi invasif secara minimal.

Sekarang, para peneliti mengembangkan robot mungil magnetik yang lembut, dapat terurai, dan terinspirasi oleh kemampuan serangga dalam berjalan dan meraih sesuatu.

Beberapa robot serupa telah dikembangkan untuk berbagai aplikasi biomedis, berkat ukurannya yang kecil dan kemampuannya untuk ditenagai secara eksternal seperti medan magnet.

Struktur unik mereka memungkinkan mereka untuk beringsut atau menggulung diri mereka sendiri melalui jaringan bergelombang saluran pencernaan kita, misalnya.

Suatu hari nanti, mereka bahkan bisa dilapisi di dalam larutan obat dan mengantarkan obat tepat di tempat yang dibutuhkan dalam tubuh.

Namun, sebagian besar robot ini terbuat dari bahan yang tidak dapat terurai, seperti silikon. Itu berarti, mereka harus dibuang melalui pembedahan, jika diterapkan di dalam aplikasi klinis.

Selain itu, bahan-bahan ini tidak begitu fleksibel dan tidak memungkinkan banyak penyesuaian sifat robot, sehingga membatasi kemampuan adaptasinya.

Oleh karena itu, Wanfeng Shang, Yajing Shen dan koleganya menciptakan robot serupa dari bahan lembut dan dapat terurai secara alami yang memiliki kemampuan menggulung, memanjat, dan meraih sesuatu, tetapi kemudian dengan mudah larut setelah tugasnya selesai.

Sebagai bukti konsep (proof of concept), para peneliti menciptakan robot menggunakan larutan gelatin yang dicampur dengan mikropartikel oksida besi.

Menempatkan material di atas magnet permanen menyebabkan mikropartikel di dalam larutan mendorong gel ke luar, membentuk "kaki" seperti serangga di sepanjang garis medan magnet.

Kemudian, hidrogel ditempatkan di dalam suhu dingin untuk membuatnya lebih padat. Langkah terakhir adalah merendam bahan dalam amonium sulfat untuk menyebabkan ikatan silang dalam hidrogel, sehingga membuatnya semakin kuat.

Mengubah berbagai faktor, seperti komposisi larutan amonium sulfat, ketebalan gel atau kekuatan medan magnet memungkinkan para peneliti menyetel sifat-sifat dari robot itu.

Misalnya, menempatkan hidrogel lebih jauh dari magnet menghasilkan kaki yang lebih sedikit, tetapi lebih panjang. 

Karena mikropartikel oksida besi membentuk rantai magnetik di dalam gel, menggerakkan magnet di dekat hidrogel menyebabkan kaki-kaki membengkok dan menghasilkan gerakan menggenggam seperti cakar.

Dalam percobaan, bahan tersebut mencengkeram silinder cetak dan karet gelang 3D dan membawanya ke lokasi baru.

Selain itu, para peneliti menguji kemampuan robot ini untuk mengantarkan obat dengan melapisinya dalam larutan pewarna, kemudian menggulungnya melalui model perut. Setelah sampai di tempat tujuan, robot membuka dan melepaskan pewarna dengan penggunaan magnet strategis.

Karena dibuat menggunakan gelatin yang larut dalam air, robot ini dengan mudah terurai di dalam air dalam dua hari, dan hanya menyisakan partikel magnetik kecil. Para peneliti mengatakan bahwa robot ini dapat membuka kemungkinan baru untuk pengiriman obat dan aplikasi biomedis lainnya.