Courtesy of InterestingEngineering

Metamaterial Lunak Inovatif untuk Perangkat Medis Remote yang Fleksibel dan Kuat

Mengembangkan metamaterial lunak yang bisa dengan cepat mengubah bentuk dan ukuran secara remote, yang dapat meningkatkan keamanan dan kemampuan perangkat medis yang bisa ditelan atau ditanamkan di dalam tubuh.

19 Sep 2025, 07.07 WIB

186 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Metamaterial lunak yang dikembangkan memiliki kemampuan untuk berubah bentuk dan ukuran dengan kontrol jarak jauh.
Material ini dapat meningkatkan keamanan dan efektivitas perangkat medis yang digunakan di dalam tubuh.
Kolaborasi dengan Texas Medical Center menunjukkan potensi aplikasi klinis yang nyata dari penelitian ini.

Houston, Amerika Serikat - Para peneliti di Rice University berhasil menciptakan metamaterial lunak baru yang dapat berubah ukuran dan bentuk dengan cepat menggunakan kontrol jarak jauh lewat medan magnet. Material ini dibuat untuk digunakan dalam perangkat medis yang bisa ditelan atau ditanamkan, yang biasanya memerlukan bahan yang kuat namun fleksibel agar tidak merusak jaringan tubuh.

Metamaterial ini dirancang agar stabil, tahan tekanan hingga sepuluh kali beratnya sendiri, serta mampu bertahan dalam kondisi lingkungan yang keras seperti suhu ekstrem dan lingkungan asam lambung. Keunggulan ini membuatnya ideal untuk penggunaan di dalam tubuh manusia tanpa risiko cepat rusak.

Inovasi utama adalah konsep 'programmed multistability', yaitu desain struktur dengan elemen seperti penyangga trapesium dan balok penguat yang memungkinkan material tetap terkunci dalam bentuk baru setelah perubahan, tanpa perlu terus diberi gaya eksternal.

Material ini dibuat dengan teknologi cetak 3D yang membentuk mikroarsitektur unik berupa balok miring dan segmen penyangga. Unit-unit kecil ini bisa dikombinasikan menjadi struktur yang lebih besar dan mampu melakukan gerakan kompleks seperti gelombang peristaltik, yang berguna untuk memindahkan fluida atau bergerak secara terkontrol.

Potensi penggunaan meliputi pengobatan obesitas melalui sistem yang bisa dikendalikan dari luar tubuh, serta terapi untuk hewan laut. Saat ini, tim peneliti juga sedang berkolaborasi dengan ahli bedah untuk mengembangkan sistem kendali cairan nirkabel guna memenuhi kebutuhan klinis yang belum terpenuhi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/magnet-controlled-soft-metamaterial-medical

Analisis Ahli

Yong Lin Kong

"Dengan pemrograman multistabilitas, metamaterial ini bisa mempertahankan bentuk setelah deformasi, sebuah inovasi penting bagi perangkat medis yang aman dan efisien."

Taylor Greenwood

"Material ini memadukan kekuatan dan fleksibilitas yang sebelumnya sulit dicapai, membuka peluang baru untuk teknologi medis yang adaptif."

Anonymous Medical Device Expert

"Transformasi bentuk yang terkendali secara magnetik akan memungkinkan prosedur medis minimal invasif yang lebih aman dan presisi."

Analisis Kami

"Penemuan metamaterial lunak ini sangat menjanjikan karena mengatasi keterbatasan material tradisional dalam aplikasi medis yang menuntut fleksibilitas dan ketahanan tinggi. Namun, tantangan utama selanjutnya adalah memastikan keamanan jangka panjang dan efektivitas sistem kendali nirkabel di dalam lingkungan tubuh manusia."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun ke depan, teknologi ini dapat merevolusi perangkat medis implantable dan ingestible dengan memungkinkan kontrol presisi bentuk dan fungsi di dalam tubuh secara remote, sehingga meningkatkan keberhasilan pengobatan dan mengurangi efek samping.

Pertanyaan Terkait

Apa yang telah dikembangkan oleh peneliti di Rice University?

Peneliti di Rice University telah mengembangkan metamaterial lunak yang dapat dengan cepat mengubah ukuran dan bentuknya dengan kontrol jarak jauh.

Bagaimana metamaterial ini dapat berguna dalam perangkat medis?

Metamaterial ini dapat digunakan dalam perangkat medis yang lebih aman dan fleksibel, mengurangi risiko cedera dalam tubuh.

Apa yang dimaksud dengan 'programmed multistability' dalam penelitian ini?

Programmed multistability merujuk pada kemampuan material untuk terkunci dalam bentuk baru setelah deformasi, bahkan setelah gaya penggerak dihilangkan.

Apa saja aplikasi potensial dari metamaterial lunak ini?

Aplikasi potensial termasuk pengontrolan perangkat di dalam tubuh, pengiriman obat secara tepat, dan terapi untuk mamalia laut.

Siapa yang memimpin penelitian ini di Rice University?

Penelitian ini dipimpin oleh Yong Lin Kong, seorang profesor asisten di Rice University.