3D-robotjes zwemmen en navigeren als dieren

In dit artikel:

Onderzoekers van de Universiteit Leiden, onder leiding van professor Daniela Kraft en postdoc Mengshi Wei, hebben 3D‑geprinte microrobots ontwikkeld die dunner zijn dan een mensenhaar. De onderdelen van de robots zijn ongeveer 5 micrometer groot (een mensenhaar is circa 70–100 µm), en ze worden vervaardigd met een Nanoscribe‑printer in het Leidse lab.

In plaats van elektronische sensoren, software of externe besturing gebruiken de microrobots uitsluitend hun vormgeving om te functioneren: een zachte, kettingachtige constructie zorgt ervoor dat ze onder invloed van een elektrisch veld spontaan gaan “zwemmen”, hun weg kiezen en zich aanpassen aan complexe omgevingen. De ontwerpprincipes zijn geïnspireerd op hoe dieren als wormen en slangen voortdurend hun vorm veranderen tijdens het bewegen.

Door deze zelforganiserende beweging en de miniatuurgrootte bieden de apparaten veelbelovende mogelijkheden voor de geneeskunde, bijvoorbeeld voor gerichte medicijnafgifte of nieuwe diagnostische toepassingen. Het werk laat zien dat mechanische vormgeving op microschaal kan compenseren voor afwezige elektronica, wat praktische voordelen kan hebben bij het ontwikkelen van inwendige, niet‑invasieve microhulpmiddelen.