Mini robot intelligenti e flessibili, con dimensioni che variano da microscopiche a millimetriche, segnano una nuova era nella medicina. Questi dispositivi possono essere inseriti nel corpo umano senza necessità di bisturi, capaci di raggiungere organi e tessuti dall’interno. Grazie alla loro progettazione avanzata, sono in grado di somministrare farmaci, come chemioterapici, in modo mirato e con dosi precise, ma anche di eseguire interventi complessi, come biopsie. A sviluppare questa tecnologia sono stati ricercatori della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bolzano, capitanati dal professor Niko Münzenrieder, affiancati da Giuseppe Cantarella dell’Università di Modena e Reggio Emilia e dal team di robotica multiscala dell’Eth di Zurigo, diretto dal professor Bradley Nelson.
Il progetto Flexibots: sinergia tra ricerca e innovazione
Il progetto Flexibots è un’iniziativa di ricerca internazionale sponsorizzata dalla Fondazione Nazionale Svizzera per la Scienza e dalla Provincia autonoma di Bolzano. Questa ricerca ha unito le competenze nel campo dell’elettronica flessibile dell’Università di Bolzano con l’esperienza del team svizzero nella miniaturizzazione dei robot, capaci di muoversi in micro-ambienti complessi. Partita nel febbraio 2021, questa ricerca ha appena concluso il suo ciclo, aprendo a prospettive future nel settore medico e oltre.
I mini robot progettati si distinguono per la loro morbidezza, flessibilità e biocompatibilità. Essi sono realizzati per essere riconfigurabili e senza fili, con la capacità di rispondere a stimoli esterni, elaborando dati e comunicando tramite tecnologia wireless. Con dimensioni che possono arrivare a pochi millimetri, questi dispositivi si muovono facilmente attraverso liquidi biologici come il sangue. Grazie a una progettazione avanzata, possono anche essere biodegradabili, permettendo loro di svolgere la funzione richiesta all’interno del corpo e poi dissolversi nei fluidi corporei.
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Queste caratteristiche innovano nel settore biomedico, rendendo i flexibots adatti per applicazioni quali terapie minimamente invasive e ingegneria dei tessuti. Propulsati e diretti da campi magnetici, la loro realizzazione richiede materiali innovativi, composti da polimeri e materiali funzionali, utilizzando tecniche di microfabbricazione 3D sofisticate.
Sfide e soluzioni nella realizzazione dei mini robot
Un aspetto cruciale nella creazione di questi micro robot è la miniaturizzazione dei componenti elettronici. Le tecnologie attuali per componenti tradizionali si rivelano troppo ingombranti per le dimensioni richieste. Per risolvere questo problema, il team della Libera Università di Bolzano ha sviluppato componenti elettronici a film sottile, caratterizzati da uno spessore di pochi nanometri, in grado di adattarsi perfettamente alle forme irregolari dei robot.
Questi componenti vengono prodotti e testati nel laboratorio di elettronica flessibile ubicato al Noi Techpark di Bolzano, e successivamente integrati nei micro robot semi-finiti. L’ultimazione della fabbricazione avviene all’Eth di Zurigo, dove si verifica la qualità e l’efficienza dei dispositivi. Questo approccio permette di superare i limiti della tecnologia esistente, portando avanti una ricerca all’avanguardia nel campo della robotica medica.
Con il miglioramento della precisione nei trattamenti e la possibilità di applicazioni in ambito industriale, come l’ispezione di macchinari e motori, i mini robot flessibili rappresentano un passo significativo verso il futuro della tecnologia medica. La costante evoluzione di questo progetto promette di trasformare le modalità di assistenza e intervento nel settore sanitario, portando con sé ottimistiche prospettive per future applicazioni.