Foto unibz
Mini robot morbidi, intelligenti e autonomi, di dimensioni microscopiche o millimetriche, in grado di essere introdotti nel corpo umano, senza bisturi e interventi chirurgici, e di raggiungere organi e parti del corpo dall’interno, per somministrare farmaci, come chemioterapici, in modo preciso e in dosi minime oppure per operare interventi e biopsie.
A progettarli è stato un team di ricercatori della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bolzano, guidato dal professor Niko Münzenrieder, con il supporto del ricercatore Giuseppe Cantarella dell’Università di Modena e Reggio Emilia, nonché dal gruppo di robotica multiscala dell’ETH di Zurigo, guidato dal professor Bradley Nelson. La ricerca si chiama “Flexibots”, progetto internazionale promosso dalla Fondazione Nazionale Svizzera per la Scienza e della Provincia autonoma di Bolzano, che ha combinato l’expertise del laboratorio di Elettronica flessibile della facoltà di Ingegneria di unibz nella progettazione e fabbricazione di elettronica impercettibile, con il know-how del team svizzero nella miniaturizzazione di robot capaci di navigare in micro-ambienti complessi.
Iniziata a febbraio del 2021, la ricerca si è appena conclusa e apre a avveniristiche possibili applicazioni in ambito medico, e non solo. I mini robot flessibili, infatti, potrebbero potenzialmente anche essere usati per ispezionare l’interno di macchinari, come turbine o motori, in spazi molto ristretti che uomini o endoscopi non possono facilmente raggiungere. I dettagli della ricerca: i micro robot progettati dai ricercatori altoatesini e svizzeri sono morbidi, flessibili, biocompatibili, riconfigurabili e senza fili, in grado di rispondere a stimoli ambientali, elaborare informazioni e comunicare in modalità wireless. Questi dispositivi sono inoltre molto piccoli: possono essere di pochi millimetri, o anche meno. E sono capaci di muoversi attraverso i liquidi, come il sangue, e di svolgere una serie di compiti.
A seconda dei casi, possono essere anche biodegradabili, e dunque essere inseriti nel corpo umano, svolgere il proprio compito, e poi dissolversi nei liquidi umani. Date le caratteristiche, offrono grandi possibilità per applicazioni biomediche come terapie minimamente invasive, manipolazione cellulare e ingegneria dei tessuti. Questi robot sono propulsi e diretti da campi magnetici, ma le loro dimensioni ridotte e le speciali proprietà chimiche, biologiche e magnetiche richiedono che siano costruiti in polimeri e compositi funzionali utilizzando tecniche avanzate di microfabbricazione 3D. I sensori: i componenti elettronici tradizionali in commercio sono troppo grandi per questi micro dispositivi.
Il team della Libera Università di Bolzano ha quindi integrato componenti elettronici a film sottile direttamente sui robot: tali componenti, che hanno uno spessore di soli nanometri, sono ultra-leggeri e possono adattarsi perfettamente alle loro forme uniche. Vengono fabbricati e caratterizzati nel laboratorio di elettronica flessibile della facoltà di Ingegneria di unibz al NOI Techpark, e installati su micro robot semi-finiti. Successivamente, la fabbricazione viene completata all’ETH di Zurigo.