Llegaron los robots suaves

Se trata de una nueva clase de robots microscópicos, impresos en 3D, elásticos y viscosos, que imitan sistemas biológicos. Estos podrían tener aplicaciones biomédicas y ambientales sorprendentes

Robot blando

Actualmente existen una amplia variedad de sistemas robóticos, con diferentes estructuras corporales, capacidades y usos. La mayoría de estos se fabrican con materiales duros, por lo general metálicos, pero también con materiales suaves, como plásticos o gomas.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Hong Kong, China, y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, de Estados Unidos, pensó que, para que pudieran ser lo más flexibles y adaptarse a cualquier ambiente, lo ideal sería que su cuerpo fuese “blando”, algo viscoso y elástico.

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De esta manera crearon lo que denominan Aquabots, microrrobots blandos hechos con técnicas de impresión 3D totalmente líquidas, con ensamblajes acuosos, que pueden imitar sistemas biológicos.

¿Cómo se les ocurrió esta idea? 

Dado que la mayoría de los sistemas biológicos se componen predominantemente de agua, la propuesta, presentada en un artículo publicado en la revista de revisión por pares ACS Nano, es algo similar al combinar líquidos de distintas densidades, pero con nanopartículas incluidas.

Siguiendo el clásico ejemplo del agua y el aceite, estos líquidos no se mezclarán. Pero si estos, además, contienen otro tipo de materiales en su interior, algunos de estos elementos se mezclarán y filtrarán, pasando al agua o al aceite de acuerdo con las propiedades que tengan.

En química, los llamados sistemas de dos fases acuosas son un proceso de separación y purificación de proteínas, en el que se mezclan dos polímeros o un polímero y una sal con alto contenido de agua; al incorporar proteínas en estos sistemas, estas moléculas mostrarán una preferencia por una u otra fase líquida permitiendo así su separación

Hay investigadores que ven este encuentro de líquidos de distintas viscosidades como una posibilidad de ser utilizadas como piezas para ensamblar en ambientes acuosos, cuyo punto de unión es denominado interfacial, porque ocurre justo en el borde de tensión entre los líquidos.

De esta manera, los autores de la investigación pensaron en la posibilidad de integrar nanopartículas magnéticas en líquidos del ensamble con la ayuda de los sistemas de dos fases acuosas; al aplicar campos magnéticos externos, se podrían distribuir los elementos en las estructuras, modelando según las necesidades. Por su naturaleza, este sistema robótico sería muy flexible y se adaptaría a situaciones específicas.

¿Qué podrían hacer?

Estas máquinas microscópicas “ultrasuaves” podrían adaptar su forma para agarrar y transportar objetos. Al ser biocompatibles, multicompartimentales y multifuncionales, podrían aplicarse a la micromanipulación médica, la entrega de carga dirigida de fármacos, la ingeniería de tejidos humanos y la biomimética.

Los investigadores ahora intentan incorporar un hidrogel dentro del ensamblaje de los robots, para lograr distintos cambios de forma.

El documento “Aquabots”, firmado por un equipo que encabeza el doctor Shiphei Zhu, de la Universidad de Hong Kong, fue publicado por la revista ACS Nano el 29 de julio de 2022.

Foto: Internet

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