وقتی «ربات» برایتان مسواک می‌زند

دیدارنیوز: همچون بسیاری از کار‌های ساده که امروزه توسط ربات‌ها انجام می‌شود، به نظر می‌رسد به زودی راهی برای سپردن مسواک‌زدن به ربات‌ها نیز وجود داشته باشد.

مسواک زدن و نخ دندان کشیدن روزانه می‌تواند کاری آزاردهنده باشد و حتی افرادی که به این روال پایبند هستند، ممکن است برخی از نقاط دهان و دندان را جا بیاندازند و دچار مشکل شوند. بخشی از علت بروز این مشکل به این دلیل است که مسواک‌ها با در نظر گرفتن تفاوت‌های شکل یا فاصله دندان‌های افراد مختلف طراحی و ساخته نمی‌شوند.

مهندسان دانشگاه پنسیلوانیا مجموعه‌ای از میکروربات‌هایی را با قابلیت تغییر شکل توسعه داده‌اند که می‌توانند به شکل نخ دندان در بیایند. این ربات‌ها نه تنها پلاک‌های دندان را پاک می‌کنند، بلکه با آزاد کردن ترکیبات ضد میکروبی، باعث از بین رفتن باکتری‌های مضر می‌شوند.

میکروربات‌ها با تغییر شکل موثر، این مشکل را حل می‌کنند. این ربات‌های کوچک از نانوذرات اکسید آهن تشکیل شده‌اند و می‌توان آن‌ها را به شکل‌های مختلفی درآورد و با استفاده از میدان‌های مغناطیسی کنترل کرد. به این ترتیب، این ذرات را می‌توان به شکل نخ دندان مرتب کرد تا پلاک‌های سطح دندان را مسواک بزنند، یا می‌توان برای تمیز کردن بین دندان‌ها آن‌ها را تبدیل به رشته‌های نخ‌مانند نازک‌تری کرد.

اما این میکروربات‌ها فقط دندان‌ها را به صورت مکانیکی تمیز نمی‌کنند، بلکه اکسید آهن به‌عنوان فعال‌کننده پراکسید هیدروژن شناخته می‌شود و واکنشی را ایجاد می‌کند که رادیکال‌های آزاد تولید می‌کند که باکتری‌ها و زیست‌لایه‌های چسبنده‌ای را که روی دندان ایجاد می‌شود را از بین می‌برد. زیست‌لایه، اجتماعی از سلول‌های میکروارگانیسمی است که به یک سطح متصل شده‌اند.

پژوهشگران این گروه ابتدا سیستم خود را بر روی یک صفحه مسطح از مواد مصنوعی شبیه به سطح دندان آزمایش کردند. سپس، آن‌ها به کنترل حرکات میکروربات‌ها بر سطح واقعی‌تری از مدل‌های سه بُعدی دندان پرداختند. در نهایت، میکروربات‌ها بر روی دندان‌های واقعی انسان آزمایش شدند. این ربات‌ها در دستگاهی قرار گرفته بودند که آن‌ها را به گونه‌ای که باید، در دهان مرتب می‌کرد.

آزمایش‌ها نشان داد که این میکروربات‌ها می‌توانند به طور موثر پلاک‌ها و زیست‌لایه‌ها را از بین ببرند و باکتری‌های بیماری‌زا را تا میزانی که قابل تشخیص نباشند، کاهش دهند. این تیم همچنین نشان دادند که قادر به کنترل دقیق استحکام و طول نخ‌های رباتیک با تنظیم میدان مغناطیسی هستند و به طوری که سر آن‌ها به اندازه کافی برای تمیز کردن دندان‌ها محکم و برای لثه‌ها نرم باشد.

به عقیده پژوهشگران، قابلیت سفارشی‌سازی این سیستم باعث می‌شود که این میکروربات‌ها دندان‌های افراد را بهتر تمیز کنند، در حالی که عدم نیاز به کنترل آن‌ها با دست باعث می‌شود افرادی که مهارت‌های حرکتی ظریف کمتری دارند نیز بتوانند از سلامت دهان و دندان خود مراقبت کنند.

هنوز مشخص نیست که این سیستم در یک دستگاه تجاری چه ظاهری خواهد داشت، اما محققان در حال بررسی دستگاه‌های مناسب دهان هستند که ممکن است شبیه به سایر سیستم‌های تمیزکننده سریع دندان باشد.

این تحقیقات جدید در مجله ACS Nano منتشر شده است.