Ho finito di recente la serie Silo di Hugh Howy, una collezione auto-pubblicata di Novellas che dettaglia la vita in un mondo quasi futuro, post-apocalittico in cui tutto ciò I resti dell’umanità sono stati imbottiti in silos sotterranee. Ha una trama eccezionale con alcuni torsioni divertenti e un sacco di dettagli per mantenere l’hacker e il fan di fantascienza intrattenuti.
Uno di questi dettagli è Nanorobot, utilizzato nei volumi successivi della serie come strumenti che estendono la vita e bio-armi viziose. Come tutte le cose buone, silo è principalmente guidato dal carattere, quindi Howey non spende un sacco di Eink di descrivere queste macchine microscopiche – solo abbastanza dettagli per spostare la trama. Ma mi ha lasciato chiedendo il potenziale per il nanorobotico, e dove siamo oggi con il campo che risale all’idea di Richard Feynman che gli umani sarebbero stati un giorno “ingoiare il dottore” in una lezione del 1959 e il saggio chiamato “C’è un sacco di spazio al Parte inferiore.”
Robot per cuori e coraggio
Quindi nell’intervento 56 anni, abbiamo ottenuto ovunque sull’obiettivo di un chirurgo ingestione? O sono nanorobot una promessa in gran parte insoddisfatta come hoverboard e auto volanti? Come quasi tutto, la risposta dipende da come lo guardi.
Se definiamo un robot come un dispositivo autonomo o semi-autonomo che può rilevare i cambiamenti nel suo ambiente e rispondere in qualche modo, la risposta è un clamoroso “sì”. Pacemaker impiantabili, disponibili dal 1958, sicuramente in forma tale descrizione: monitorano i modelli elettrici dal pacemaker naturale del cuore e stimolano il cuore tramite elettrodi quando necessario. Autonomo? Dai un’occhiata. Rileva l’ambiente? Sì. Effetti un cambiamento? Certamente, specialmente quando si considera che alcuni pacemaker hanno defibrillatori incorporati che possono scioccare un cuore di nuovo in ritmo. Sembra un robot per me.
Il pacemaker restringente. Fonte: Medtronics.
Per quanto riguarda la scala, ammetterò che i pacemaker impiantabili sono lontani dalla scala dei nanometri, ma ci stiamo arrivando. La miniaturizzazione ci ha portato da un dispositivo le dimensioni di un mazzo di carte che richiedono impianto chirurgico nel petto fino al Micra di Medtronic, un pacemaker di pillole che viene inserito direttamente nel cuore attraverso una procedura di cateterizzazione minimamente invasiva. Potrebbe non essere una scala nano, ma la tendenza è nella giusta direzione.
Fotocamera per endoscopia capsula. Fonte: mayoclinic.org.
Alcuni possono sostenere che l’autonomia implica la capacità di muoversi in un ambiente, ma non è certamente qualcosa che un pacemaker impiantabile fa in condizioni ottimali. La sua missione non richiede la mobilità, quindi il suo design ha senso. Per un esempio di un endorobot mobile attualmente disponibile, dovremmo allungare la definizione un po ‘per includere le minuscole telecamere wireless utilizzate durante l’endoscopia della capsula. Questa è una procedura utilizzata come sostituto di un esame endoscopico tradizionale; La fotocamera a forma di pillola viene inghiottita e invia video dell’intero tratto digestivo a un ricevitore sulla cinghia. La fotocamera è mobile, ma solo in virtù dei movimenti dei muscoli digestivi. Non può essere guidato – è in un viaggio a senso unico non potenziato. Per inciso, le istruzioni del paziente sono di aspettare che la fotocamera fare una riappaltanza e poi lavare via; Sembra sprecata per me e qualsiasi hacker che vale la pena talvolta vorrebbe recuperare la fotocamera e prenderla separata. Pensa alle possibilità!
A Capsule Robot Toolkit
Ridurre i pacemaker e i minuscoli studi televisivi ingestiibili offrono uno sguardo di ciò che potrebbe essere il futuro endorobot mobile. Dopotutto, non è troppo difficile pensare a un dispositivo di Micra-Size che si pilota intorno al corpo con attuatori chirurgici piuttosto che elettrici. Aggiungi nella fotocamera per inviare immagini a un chirurgo qualificato o utilizzare l’analisi dell’immagine di bordo, e stiamo diventando davvero vicini per essere in grado di “inghiottire il medico”.
L’aggiunta di propulsione a un endorobot di dimensioni capsula fornirebbe la mobilità necessaria per il funzionamento completamente autonomo; Il mio primo pensiero è il serbatoio di micro-dimensioni caretti all’esterno della capsula che avrebbe afferrato le pareti di qualsiasi nave in cui il robot è accaduto. O per un endorobot progettato per navigare all’interno dei vasi sanguigni, forse la propulsione del getto pompando il sangue da un’estremità della capsula all’altra funzionerebbe.
Capsule Robot Toolkit. Fonte: Vanderbilt Univ.
Per accelerare lo sviluppo degli endorobot di dimensioni capsula, un team di Vanderbilt University ha sviluppato una piattaforma open source per i robot della capsula. Un circuito flessibile che può essere arrotolato per adattarsi all’interno di una capsula ha spazio per più moduli che possono essere mescolati e abbinati per il lavoro a portata di mano. I moduli attuali includono i sottosistemi di gestione dell’alimentazione e della comunicazione; una flotta di sensori tra cui accelerometri, Gyros e Magnetometri; e driver per motori DC spazzolato e brushless per attuatori e propulsione. Hanno persino fornito un quadro basato sul web per la progettazione di sistemi utilizzando il modulo e simulando le loro funzioni. A stripped-down version of the system suitabSaranno anche disponibili le per studenti e hobbisti.
Nonostante questi progressi, la promessa – e la minaccia – dei nanorobot come descritti nella serie silo è ancora la roba di fantascienza. La nostra tendenza è quella di miniaturazzare i nostri gadget, quindi la mia scommessa è che continueremo a ridurre questi robot della capsula fino a quando avremo iniziato a spingere la scala del nanometro. Fino ad allora, i robot della capsula sono ancora piuttosto freschi, e c’è un sacco di potenzialità per i robot su questa scala.
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