Robots microscópicos que se inyectan en su cuerpo

¿Está preparado para tener robots microscópicos dentro de su cuerpo?

Porque eso es precisamente lo que están desarrollando en la Universidad Purdue, robots con el tamaño de un grano de arena que quieren ser capaces de inyectar en su cuerpo.

El nombre de estas pequeñas máquinas es “Microscale magnetic tumbling robots” (Robots de tambaleo magnético a microescala) o microTUMs.

Y aunque todavía están en una etapa muy prematura de su desarrollo, sus creadores ya han hecho que sean capaces de moverse por sí solos utilizando campos magnéticos en una variedad de terrenos impulsados por un campo magnético.

Tal y como explican en el artículo de la investigación, estos robots están fabricados mediante técnicas de fotolitografía, y están compuestos por un cuerpo polimérico con dos secciones con partículas magnéticas integradas alineadas en los extremos, y una sección intermedia no magnética.

Son estos extremos los que permiten moverse y atravesar “terrenos complejos en ambientes secos y húmedos”.

Las dimensiones de estas máquinas son de 400 × 800 μm o micrómetros.

Para que se haga una idea, cada micrón o micrómetro equivale a 0,001 milímetros.

Eso es muy pequeño, tan pequeño que los investigadores de Purdue que los desarrollaron tuvieron que preocuparse por la física que ocurre a escalas tan pequeñas, a saber, los efectos de la electricidad estática y las fuerzas de van der Waals.

Los investigadores tuvieron que tomar en cuenta estas fuerzas inhibidoras para mantener a los bots en movimiento y en camino, y para evitar que se empantanen por la fricción estática, o “stiction”, como lo llaman los investigadores.

En las pruebas, los robots se sincronizaron a velocidades de más de 60 longitudes de cuerpo (48 milímetros por segundo) en entornos secos y hasta 17 longitudes de cuerpo (13,6 mm/s) en entornos húmedos.

Las micromáquinas se probaron en diversos entornos, incluidas superficies de papel seco, agua y aceite de silicona.

Cuanto más  espeso es el líquido, más difícil es para los bots tambalear, mientras que en entornos de baja densidad, como el aire libre, su capacidad para escalar objetos empinados se ve obstaculizada.
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En el futuro, estos bots podrían diseñarse con pies adhesivos para hacerlos más pegajosos.

Los investigadores pudieron ajustar sus movimientos y adaptarlos a entornos más complejos, cambiando la alineación de las partículas magnéticas.

Los bots también pueden atravesar inclinaciones tan abruptas como 60 grados, lo que es un buen augurio para futuras aplicaciones biomédicas.

“La capacidad de escalar es importante porque las superficies en el cuerpo humano son complejas”, dijo la coautora del estudio, Maria Guix. “Está lleno de baches, es pegajoso”.

Los entornos húmedos también hacen que los bots sean menos susceptibles a las fuerzas electrostáticas y van der Waals antes mencionadas.

Todavía no tienen un diseño concreto, porque durante el desarrollo se han creado microrrobots de diferentes factores de forma para probar cuál es el más adecuado para ofrecer una baja adhesión y una mayor respuesta.

Quieren ver con qué factor de forma se mueven mejor.

De hecho, actualmente el estudio está todavía en fase muy temprana del desarrollo de estas máquinas, buscando cuáles son las mejores maneras de diseñarlas, controlarlas y programarlas.

Pero una vez estos aspectos estén dominados, tocará ir a la fase más interesante… y escalofriante.

David J. Cappelleri, uno de los responsables del estudio, explica en el video de la Universidad Purdue que su visión es la de poder inyectar estos robots directamente en su cuerpo.

Su finalidad sería médica, con lo que una vez en su cuerpo podrían encargarse de transportar fármacos a zonas concretas donde son necesarias o transportar cargas biomédicas hacia órganos específicos.

Esto permitiría, según sus desarrolladores, poder diseñar tratamientos médicos más precisos, ya que se podrían inyectar los robots en su cuerpo y controlarlos mediante los campos magnéticos que se pueden crear con los equipos comerciales de resonancia magnética.

Fuentes: Xataca, Gizmodo