Description du projet
Des microrobots qui imitent le mouvement bactérien
Les microrobots sont des robots miniaturisés extrêmement prometteurs pour différentes applications médicales, comme, notamment les procédures chirurgicales mini-invasives, en tant qu’alternative à la coloscopie ou pour l’administration de médicaments. Leur alimentation présente toutefois des défis importants. Le projet IMIPORU, financé par l’UE, propose de générer des microrobots qui transforment les ondes acoustiques en mouvement contrôlable. Les chercheurs exploiteront des transducteurs à ultrasons pour générer des microrobots capables de réagir à l’hydrodynamique comme les bactéries à flagelles. Ces microrobots autonomes seront capables de comportements tactiques, tandis que leur composition à base d’hydrogel leur conférera en outre la capacité d’interagir avec l’environnement biologique.
Objectif
Microrobots with the ability of sensing physiologically important signals and respond by autonomously accumulating at target sites may revolutionize minimally invasive medicine. Miniaturizing electronic sensors, actuators and batteries to microscale is not feasible with the state-of-the-art technology. A promising alternative for instantiating on-board sensing and computation for remotely powered micromachines is exploiting structure and material properties. Recent studies show that micromachines can transform acoustic waves into controllable motion and powering can be realized using off-the-shelf medical ultrasound transducers. The objective of IMIPORU project is to develop the first truly autonomous microrobots powered by acoustic streaming (acoustically generated steady flow) that can perform taxis behaviour. To achieve this task, I will systematically study fluid-structure interaction (FSI) at the microscale numerically, experimentally and analytically. This analysis will lead to the design of novel mechanisms that respond to varying hydrodynamic loads. By manifesting mechanical instabilities, robots will mimic flagellated bacteria that exploits the buckling of the hook to change direction. Furthermore, understanding FSI is instrumental for optimizing the acoustic propulsion machinery. State-of-the-art, high-resolution two-photon polymerization technique for photocurable polymers will be used to manufacture multi-material structures with complex geometries. Since acoustic actuation does not depend on material choice, integrating responsive soft hydrogels into the structure will add another dimension for interacting with the environmental via chemical and temperature signals. Incorporating intelligent mechanical design along with responsive materials will enable microrobots to change their form and kinematics in different viscosity, temperature or chemical conditions, paving the way to autonomous navigation including viscotaxis, chemotaxis, and thermotaxis
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
1015 Lausanne
Suisse