في إنجاز علمي مشترك، تمكن فريق من الباحثين الأمريكيين والصينيين من تطوير روبوت جديد بقدرات طبية استثنائية، يعتمد على طاقة انفجار الفقاعات لإيصال الأدوية عبر الجلد دون الحاجة إلى الإبر التقليدية. ويُتوقع أن يفتح هذا الابتكار الباب أمام ثورة في طرق العلاج الطبي والتشخيص الدقيق للأمراض.
آلية عمل الروبوت باستخدام طاقة الفقاعات البخارية
يقوم الروبوت على مبدأ فيزيائي متقدم يتمثل في التجويف، أي تكوّن فقاعات بخارية ثم انهيارها المفاجئ، وهو ما يطلق طاقة هائلة في لحظة قصيرة. يتم تسخين مواد ماصة للضوء بواسطة الليزر، مما يؤدي إلى غليان قطرات الماء على سطحها، ومن ثم تنشأ فقاعات بخار تنهار فجأة لتطلق دفعة قوية. هذه القوة تتيح للروبوت اختراق الجلد بدقة عالية، وإيصال الأدوية إلى مناطق يصعب الوصول إليها داخل الجسم.
من التجويف المدمّر إلى الاستخدامات الطبية النافعة
عادةً ما يُعتبر التجويف عملية مدمرة في الصناعات الثقيلة، حيث قد يؤدي الضغط الناتج عن انهيار الفقاعات إلى تآكل المعادن والسبائك الصلبة. لكن الفريق البحثي نجح في تحويل هذا العيب إلى ميزة، من خلال تسخير ديناميكيات التجويف لتشغيل مُشغلات وروبوتات دقيقة الحجم، ما يُظهر كيف يمكن للعلوم أن تعيد صياغة المفاهيم القائمة.
نتائج مذهلة للتجارب المخبرية
في التجارب العملية، صمم العلماء قافزات صغيرة مصنوعة من مركب يجمع بين ثاني أكسيد التيتانيوم والبولي بيرول وكربيد التيتانيوم، ووضعوها على أسطح مبللة ثم عرضوها لأشعة الليزر. ونتيجة لذلك، انطلقت هذه الأجسام الصغيرة – التي لا يتجاوز وزنها 1 مليغرام – بسرعة وصلت إلى 12 مترًا في الثانية، وارتفعت إلى مسافة تقارب 1.5 متر في الهواء. كما أثبتت الاختبارات قدرة هذه القافزات على تحمل أكثر من 500 دورة إطلاق متكررة دون أي تآكل أو فقدان للبنية.
مستقبل الروبوتات الطبية وعلاجات بدون إبر
يمثل هذا الابتكار نقلة نوعية في مجال الطب غير الجراحي، إذ يمكن أن يحل الروبوت محل الإبر التقليدية، مما يقلل الألم، ويُحسن تجربة المرضى، خصوصًا الأطفال وكبار السن. كما يُتوقع أن تُستخدم هذه التقنية في استكشاف الأعضاء الداخلية الدقيقة، ورصد الأمراض في مراحل مبكرة، إضافة إلى إيصال العلاجات بشكل أكثر أمانًا ودقة.
