Des chercheurs de l’Institut Max Planck pour les systèmes intelligents (MPI-IS) ont proposé une nouvelle méthode de reprogrammation magnétique qui élargit de manière significative la complexité et la diversité des capacités de programmation de formes des robots magnétiques.

Dirigée par le professeur Metin Sitti du département d’intelligence physique de l’Académie Max Planck des sciences de l’information, en collaboration avec l’Université Koç d’Istanbul, en Turquie, l’équipe a empilé plusieurs tubes comme des poupées russes. Chaque tube contient une ou plusieurs unités magnétiques dont la distribution de magnétisation peut être préprogrammée selon les besoins. Lorsque la structure empilée des tubes est modifiée par un entraînement non magnétique, la position relative des unités magnétiques et la distribution de magnétisation de l’ensemble empilé changent en conséquence.

Cette génération et transformation de formes en temps réel et in situ étaient difficiles à réaliser avec les robots magnétiques précédents. Désormais, dans un champ magnétique constant, les tubes peuvent passer d’une forme linéaire à une hélice ou se déformer dans la direction opposée, et cette méthode peut être étendue à des cadres bidimensionnels et tridimensionnels, permettant de basculer entre plusieurs modes de déformation en temps réel sans modifier le champ magnétique.

Bien que l’Institut Max Planck se concentre sur la recherche fondamentale guidée par la curiosité, l’équipe explore activement les applications de cette méthode, telles que le contournement d’objets, la reprogrammation de réseaux de cils et la coordination de multiples instruments fonctionnant de manière collaborative ou indépendante.

Cette recherche offre un potentiel énorme dans le domaine médical, en particulier pour les traitements mini-invasifs guidés par imagerie des maladies vasculaires. Lors des interventions vasculaires, le frottement et le contact entre les cathéters et les parois des vaisseaux sanguins, inévitable lors de la navigation dans des vaisseaux courbés, peuvent causer des dommages, retarder la récupération ou entraîner des complications. Les patients âgés optent souvent pour des traitements médicamenteux plutôt que pour une intervention chirurgicale en raison de ces risques. La nouvelle technologie, en ajustant en temps réel la courbe de magnétisation du cathéter pour correspondre au trajet à venir, peut réduire considérablement, voire éliminer, le frottement et le contact lors de la navigation dans des vaisseaux courbés, minimisant ainsi les dommages aux tissus fragiles, favorisant une récupération plus rapide et rendant les interventions vasculaires viables pour certains patients.