Tiny origami robot unfolds in stomach / Un piccolo robot Origami si srotola nello stomaco.
Researchers at MIT, Sheffield University, and the Tokyo Institute of Technology, have developed a minute origami robot that unfolds in the stomach once ingested.
The robot contains of a layer of biodegradable material called Biolefin that shrinks when heated. This is placed between two structural layers of dried pig intestine similar to what is used in sausage casings. After being swallowed, the capsule that houses the robot is dissolved and the structure begins to expand, taking on a rectangular shape with accordion folds perpendicular to its long axis.
A magnet embedded in one of the forward folds allows the robot to be controlled externally. According to the researchers, the forces applied to the robot from outside the body are mainly rotational. A quick rotation of an external magnetic field will make it spin in place, but a slower rotation will cause the robot to pivot around one of its fixed feet. It’s hoped the tiny device could be used to remove foreign objects from the stomach, patch wounds, or deliver medication to a specific point in the digestive system.
“It’s really exciting to see our small origami robots doing something with potential important applications to health care,” said Daniela Rus, a Professor in MIT’s Department of Electrical Engineering and Computer Science.
“For applications inside the body, we need a small, controllable, untethered robot system. It’s really difficult to control and place a robot inside the body if the robot is attached to a tether.”
Once in the stomach, the robot can propel itself using what’s known as a “stick-slip” motion. This involves the appendages sticking to a surface through friction when the robot executes a move, but slipping free again when its body flexes to change its weight distribution. The team tested the device using an artificial stomach. It was able to guide the robot to a button battery in the stomach and use the robot’s magnet to pick the battery up.
According to the researchers, 3,500 button batteries are swallowed every year in the US, and they have the potential to cause damage to stomach lining. One application for the robot would be to help clear these objects through the digestive tract. Rus said the next stages of the project will involve in vivo testing, attaching sensors to the robot, and adapting the device so it can control itself without the need of an external magnetic field.
ITALIANO
I ricercatori del MIT, Sheffield University, e il Tokyo Institute of Technology, hanno messo a punto un robot minuto origami che si srotola nello stomaco, una volta ingerito.
Il robot contiene uno strato di materiale biodegradabile chiamato Biolefin che si contrae quando riscaldato. Questo è posto tra due strati strutturali di maiale essiccato dell'intestino simile a quello usato in budelli. Dopo essere inghiottito, la capsula che ospita il robot viene disciolto e la struttura comincia ad espandersi, assumendo una forma rettangolare con pieghe a forma di fisarmonica perpendicolare al suo asse longitudinale.
Un magnete incorporato in una delle pieghe in avanti permette al robot di essere controllato esternamente. Secondo i ricercatori, le forze applicate al robot dall'esterno del corpo sono prevalentemente rotazionale. Una rapida rotazione di un campo magnetico esterno lo farà girare sul posto, ma una rotazione lenta causerà al robot di ruotare attorno ad uno dei suoi piedini fissi. Si spera che il piccolo dispositivo possa essere usato per rimuovere corpi estranei dallo stomaco, ferite di patch, o consegnare il farmaco per un punto specifico nel sistema digestivo.
"E 'davvero emozionante vedere i nostri piccoli robot origami fare qualcosa di utile con potenziali importanti applicazioni per l'assistenza sanitaria", ha detto Daniela Rus, un professore nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica del MIT.
"Per le applicazioni all'interno del corpo, abbiamo bisogno di un piccolo, controllabile, sistema robotizzato non legato. E 'molto difficile da controllare e posizionare un robot all'interno del corpo, se il robot è collegato a uno legato . "
Una volta nello stomaco, il robot può spingere se stesso utilizzando ciò che è noto come un movimento "stick-slip". Ciò comporta che le appendici si attaccheranno ad una superficie per attrito quando il robot esegue una mossa, ma con lo slittamento sarà di nuovo libero quando il suo corpo si flette per cambiare la sua distribuzione dei pesi. Il team ha testato il dispositivo utilizzando uno stomaco artificiale. Era in grado di guidare il robot verso una batteria a bottone nello stomaco e utilizzare un magnete del robot per raccogliere la batteria.
Secondo i ricercatori, 3.500 batterie a bottone sono inghiottite ogni anno negli Stati Uniti, e hanno il potenziale di causare danni al rivestimento dello stomaco. Una applicazione per il robot sarebbe di eliminare chiaramente questi oggetti attraverso il tratto digerente. Rus ha detto che le prossime tappe del progetto coinvolgeranno le prove in vivo, allegando sensori per il robot, e adattare il dispositivo in modo che si possa controllare, senza la necessità di un campo magnetico esterno.
Da:
http://www.theengineer.co.uk/tiny-origami-robot-unfolds-in-stomach/?cmpid=tenews_2289713
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