Microrrobôs impressos em 3D poderão realizar cirurgias no futuro

Pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Osaka e do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia (JAIST), ambos no Japão, desenvolveram microrrobôs complexos com várias estruturas mecânicas e atuadores dentro de um chip microfluídico.

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Segundo os cientistas, esses bots impressos em 3D são capazes de executar funções variadas, como mover ou segurar objetos extremamente pequenos e delicados, possibilitando o desenvolvimento de microcirurgias realizadas por robôs autônomos no futuro.

“Recentemente, o desenvolvimento de microrrobôs passou de estruturas duras e rígidas para arquiteturas suaves e flexíveis. Esse processo foi simplificado e otimizado em comparação com os métodos anteriores, reunindo os diferentes módulos em seu local natural de atuação”, explica o professor de engenharia Yingzhe Wang, autor principal do estudo.

Microrrobôs flexíveis

Desenvolver microrrobôs compostos por partes montáveis e complexas, capazes de percorrer o corpo de um paciente para realizar procedimentos como microcirurgias ou a eliminação de células cancerígenas, ainda é um desafio para os pesquisadores, principalmente ao utilizar atuadores móveis acionados por energia química.

A equipe do professor Wang conseguiu resolver parte desse problema, criando estruturas macias produzidas com a utilização de uma luz laser brilhante para endurecer um hidrogel biocompatível fotoinduzível de etileno glicol dentro de um chip microfluídico.

“Com essa abordagem, nós conseguimos combinar vários módulos, como articulações, garras ou músculos artificiais, em um único dispositivo. A integração bem-sucedida de diferentes funções pode ser usada para uma ampla variedade de microrrobôs altamente funcionais e precisos”, acrescenta Wang.

Impressão 3D

Com o desenvolvimento da tecnologia de impressão em três dimensões, os cientistas conseguiram fabricar vários tipos diferentes de microrrobôs funcionais, incluindo uma pinça multidirecional, um peixe e um braço robótico capaz de mover e agarrar objetos minúsculos com precisão.

Essa integração de atuadores e estruturas mecânicas em um único dispositivo miniaturizado melhora a flexibilidade e a eficiência do processo de fabricação de microrrobôs, permitindo que eles sejam produzidos em massa e muito mais rapidamente do que com métodos atuais de montagem.

“Além de aplicações na área da saúde, essas máquinas também podem auxiliar na fabricação de outros robôs ainda mais complexos, atuando como válvulas microfluídicas ou manipuladores capazes de operar de forma autônoma dentro do corpo humano”, encerra o professor Keisuke Morishima, coautor do estudo.