นี่ไง สไลม์ของจริง! จีนเปิดตัว "หุ่นยนต์สไลม์" เขย่าวงการศัลยแพทย์ทั่วโลก

เมื่อพูดถึงการผ่าตัดรักษาด้วยหุ่นยนต์ หลายคนอาจจะคิดถึงหุ่นยนต์แขนกลอันใหญ่ ๆ ที่ควบคุมการทำงานระยะไกล หรือไม่ก็เป็นกล้องขนาดเล็กที่สอดเข้าไปในร่างกายของผู้ป่วย เพื่อนำทางให้ศัลยแพทย์สามารถผ่าตัดได้อย่างแม่นยำ แต่ภาพจำเหล่านั้นกำลังจะเปลี่ยนไป เมื่อทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจีนแห่งฮ่องกง (Chinese University of Hong Kong) หรือ CUHK ได้เปิดตัวหุ่นยนต์ที่มีลักษณะคล้าย “สไลม์” ที่สามารถดักจับสิ่งแปลกปลอมในร่างกายได้อย่างแม่นยำ

หุ่นยนต์ตัวดังกล่าวมีชื่อว่า “Reconfigurable Magnetic Slime Robot” มีลักษณะเป็นเมือกสีดำ มีความยืดหยุ่นสูง คล้ายกับสไลม์ของเล่นยอดนิยมของเด็ก ๆ (เหมือนแป้งข้าวโพดผสมน้ำ) สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้เมื่อต้องผ่านส่วนที่คับแคบในร่างกาย ตลอดจนพันรอบวัตถุและรักษาตัวเองได้ หากถูกตัดแบ่งเป็นสองท่อน ซึ่งเรียกว่าเป็นของไหลประเภทนอน-นิวโตเนียน (Non-Newtonian Fluid) ที่ทำงานได้ทั้งในสภาวะของแข็งและของเหลว 

หุ่นยนต์สไลม์ผลิตจากส่วนผสมของเรซินโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ หรือ PVA ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ประเภทหนึ่งที่ไม่สี ไม่มีกลิ่น ประกอบกับสารชะล้างบอแรกซ์ที่ใช้ในครัวเรือน แล้วเคลือบด้วยสารซิลิกา ส่วนประกอบหลักของทราย เพื่อให้ปลอดภัยต่อการนำเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ 

ศาสตราจารย์ หลี จาง จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและระบบอัตโนมัติ  แห่ง CUHK หนึ่งในหัวหน้าโครงการนี้กล่าวว่า ถ้าสัมผัสของไหลประเภทนอน-นิวโตเนียนด้วยความเร็วสูงมันจะเป็นของแข็ง แต่หากค่อย ๆ สัมผัสอย่างแผ่วเบา มันจะทำตัวเหมือนของเหลว ด้วยลักษณะนี้ทำให้หุ่นยนต์สามารถยืดหยุ่นได้มากพอที่จะเคลื่อนที่ได้ ขณะเดียวกันก็แข็งแรงพอที่จะพันรอบวัตถุต่าง ๆ เช่น สายไฟ ตลับลูกปืนเม็ดกลม

“หุ่นยนต์ของเราสามารถปรับเปลี่ยนรูปร่างได้หลายรูปแบบ สามารถหดตัวเป็นเหมือนของเหลวเพื่อผ่านช่องแคบ ๆ ได้ ขณะเดียวกันก็สามารถเป็นของแข็งได้ถ้าต้องการจะใช้มันเป็นเครื่องมือควบคุม แน่นอนว่ามันขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมตามที่ต้องการ”

หุ่นยนต์สไลม์นี้ควบคุมพลังสนามแม่เหล็กจากอนุภาคแม่เหล็กนีโอดิเมียมขนาดเล็กที่ผสมอยู่ในตัวสไลม์  ซึ่งสามารถนำทางและผ่านช่องทางคับแคบขนาดเล็กเพียง 1.5 มิลลิเมตร ได้ด้วยแม่เหล็กเพียงตัวเดียว และสามารถยืดและหดตัวด้วยการทำงานของแม่เหล็กสองตัว นอกจากนี้ยังสามารถห่อหรือจับวัตถุต่าง ๆ ผ่านการหมุนแม่เหล็กควบคุม พร้อมทำรูปร่างเป็นตัว C และ O ในการดักจับสิ่งแปลกปลอมได้อีกด้วย

เนื่องจากส่วนผสมของสไลม์นั้นเป็นสื่อนำไฟฟ้าได้ หุ่นยนต์จึงสามารถใช้พันสายไฟและซ่อมแซมวงจรไฟฟ้าในที่ที่ยากต่อการเข้าถึงได้

แต่จุดประสงค์ที่แท้จริงของการสร้างหุ่นยนต์สไลม์นี้ คือ การนำมาใช้สำหรับการผ่าตัด โดยเฉพาะในระบบทางเดินทางอาหารที่คับแคบ โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่ออวัยวะต่าง ๆ 

“เป้าหมายสูงสุดของเรา คือ ต้องการใช้หุ่นยนต์สไลม์เข้าจับสิ่งแปลกปลอมในระบบทางเดินอาหาร เช่น หากมีคนไข้กลืนแบตเตอรีเข้าไป หุ่นยนต์ของเราก็จะสามารถเข้าไปช่วยดักจับได้อย่างปลอดภัย เนื่องจากเนื้อสัมผัสของหุ่นยนต์มีลักษณะคล้ายเจล ไม่มีขอบแหลม”

ทีมวิจัยได้ทดลองนำหุ่นยนต์สไลม์เคลื่อนที่บนน้ำ และพื้นผิวเรียบ รวมถึงส่งเข้าไปเปลี่ยนแผ่นปิดแผลในเนื้อเยื่อกระเพาะหมูเพื่อรักษาบาดแผล โดยทีมวิจัยคาดว่าในอนาคตจะสามารถผลิตหุ่นยนต์ตัวใหญ่ แล้วนำมาตัดแบ่งตามขนาดที่ต้องการ เช่นเดียวกับการแบ่งตัวของสัตว์เซลล์เดียว

แม้จะเคลือบหุ่นยนต์ด้วยสารซิลิกาเพื่อให้เป็นมิตรต่อร่างกายของมนุษย์แล้วก็ตาม แต่หุ่นยนต์นี้ยังคงอยู่ในขั้นตอนการทดลองเพื่อหาความเป็นพิษของแม่เหล็กที่อาจจะรั่วไหลได้เมื่ออยู่ในร่างกายมนุษย์เป็นเวลานาน เพื่อให้เกิดความปลอดภัยกับมนุษย์ให้มากที่สุด ก่อนจะนำมาใช้ในการรักษาจริง

“ในตอนนี้หุ่นยนต์ยังขาดความเป็นอิสระอยู่ ยังถือว่าเป็นการทดลองขั้นพื้นฐาน เรายังคงต้องทำความเข้าใจลักษณะวัสดุให้มากยิ่งขึ้น อีกทั้งความปลอดภัยของการใช้งานหุ่นยนต์ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่หุ่นยนต์นี้อยู่ในร่างกายของเรา” จางกล่าวสรุป

นอกจากนี้ หุ่นยนต์สไลมดังกล่าวยังสามารถย้อมสีอื่นได้ เพื่อให้มีสีสันที่สดใส ไม่น่ากลัวเหมือนในปัจจุบันที่เป็นสีน้ำตาลดำ เหมือนกับ “Venom” แอนตี้ฮีโร่จากต่างดาวของค่าย “Marvel Studios” ที่เป็นปรสิตมีลักษณะเป็นเมือกสีดำ พร้อมจะกลืนกินและควบคุมเจ้าของร่าง  ทำให้หลายคนกลัวจนไม่กล้าที่จะนำหุ่นยนต์นี้เข้าสู่ร่างกาย ต่อให้พวกเขากลืนเข็มเข้าไปทั้งเล่มไปแล้วก็ตาม

 

 

ที่มา: CNET, IOT World Today, Newscientist, Southern China Morning Post, The Guardian