- Microrobots flexibles que son capaces de soportar cualquier tipo de deformación tendrán diversas aplicaciones cotidianas
Un equipo de investigación internacional dirigido por el Dr. Oliver Schmidt, que trabaja en la Universidad Tecnológica de Chemnitz (TU Chemnitz) y Leibniz IFW Dresden, ha desarrollado recientemente un sistema microrobótico con una amplia gama de posibles aplicaciones que van desde completar microcirugías hasta entregar productos a humanos.
Esteos robots, se han presentado en una publicación de Nature Electronics, y está basado en una idea presentada por el mismo equipo de investigadores hace casi una década.
«Hace casi diez años comenzamos a explorar la idea de crear un pequeño sistema microrobótico que fuera autopropulsado por un potente motor a reacción y que contara con componentes microelectrónicos a bordo, nuestra idea inicial era construir un microsistema autopropulsado inteligente que pueda interactuar con células biológicas individuales, que son de tamaño similar al microsistema mismo. Este sistema debería poder moverse, sentir su entorno, transportar carga, entregar medicamentos y realizar microcirugías «explicó el Dr. Schmidt.
- Microrobots autopropulsados
Desde que Schmidt y sus colegas introdujeron por primera vez su concepto de un sistema microrobótico, su equipo y varios otros en todo el mundo han intentado crear tecnologías similares, principalmente in vitro, es decir, utilizando placas de Petri. Implementar tal sistema dentro del cuerpo humano, ha resultado ser mucho más desafiante, ya que para completar las tareas dentro del cuerpo, el sistema debería controlarse desde el exterior y la información que recopila (por ejemplo, datos de diagnóstico) debe transmitirse fácilmente al mundo exterior (por ejemplo, a médicos o profesionales de la salud).
«Para que un sistema microrobótico funcione en el cuerpo humano, debe contener energía eléctrica, sensores, actuadores, antenas y circuitos microelectrónicos. El objetivo principal de nuestro trabajo reciente fue dar un gran paso hacia este objetivo final de una manera simplificada, por supuesto».
Schmidt y sus colegas fabricaron su microsistema en robots flexibles integrando componentes electrónicos micro y nano en la superficie de un chip, de forma similar a cómo se utiliza la tecnología de silicio para construir chips de computadora, sin embargo, una diferencia clave entre su sistema y los chips de computadora normales es que el diseño del primero incluye motores a reacción creados con un enfoque pionero hace aproximadamente veinte años, que generalmente no se usa en el desarrollo de la microelectrónica convencional.
«El truco consiste en colocar materiales delgados muy tensos en el chip, que se encajan en las estructuras de microtubos de rodillo suizo, cuando se deslaminan desde la superficie del chip, este procedimiento puede controlarse bien, de modo que los microtubos enrollados estén firmemente conectados en dos lados opuestos al sistema microrobótico. Si estos microtubos están recubiertos con platino en el interior, se generan burbujas de oxígeno por una reacción catalítica, una vez que el platino entra tocar con una solución acuosa que contiene un poco de peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) » finalizó el Dr. Schmidt.
Como resultado de la estrategia de diseño no convencional utilizado por Schmidt y sus colegas, cuando el sistema microrobotico se coloca en una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) la solución entra en sus dos microtubos, generando burbujas de oxígeno. Estas burbujas son empujadas fuera de los extremos de los microtubos, acelerando el sistema mediante un mecanismo conocido como propulsión a chorro.