"Es como cuando Pinocho adquiere conciencia": microrrobots más pequeños que la cabeza de una hormiga se mueven solos y funcionan con energía solar

Robots

Universidad de Cornell

  • Científicos de la Universidad de Cornell han desarrollado microrrobots capaces de caminar de forma autónoma utilizando únicamente la energía del sol.
  • Los nuevos bots son unas 10.000 veces más pequeños que los robots a macroescala que llevan electrónica CMOS incorporada, y pueden caminar a velocidades superiores a 10 micrómetros por segundo.

La nanorrobótica y microrrobótica avanzan a pasos agigantados: una de las últimas novedades más interesantes procede de la Universidad de Cornell en Nueva York (Estados Unidos), donde han creado microbots diminutos y autónomos que solamente necesitan la energía del sol para funcionar. Destacan por su alto grado de programabilidad y su integración con sensores. 

Los responsables del proyecto han instalado estos minúsculos cerebros electrónicos en robots alimentados por energía solar. Su tamaño se sitúa entre los 100 y los 250 micrómetros. Para hacerte a la idea, son más pequeños que la cabeza de una hormiga.

 

La principal novedad es su autonomía. Tal y como explican sus responsables, ya existían previamente máquinas microscópicas capaces de arrastrarse, nadar, caminar y plegarse, pero siempre dependían de cables que suministraban corriente eléctrica o rayos láser que se enfocaban directamente a puntos concretos de los robots. 

"Ahora que tenemos estos cerebros a bordo, es como quitarle las cuerdas a la marioneta. Es como cuando Pinocho adquiere conciencia", celebra Itai Cohen, profesor de Física de la Facultad de Artes y Ciencias. Los hallazgos de su equipo se han publicado en la revista Science Robotics. 

Una nueva generación de dispositivos microscópicos al servicio de la medicina

El potencial de estos minúsculos robots es inmenso para el mundo de la medicina, ya que podrían utilizarse para desplazarse de forma segura por el tejido humano y dirigirse solamente a las células malas. Pero no es la única aplicación: también tiene un gran abanico de posibilidades a nivel medioambiental. 

El descubrimiento de esta tecnología sienta las bases para una generación pionera de dispositivos microscópicos capaces de rastrear bacterias, olfatear sustancias químicas, destruir contaminantes, realizar microcirugía y eliminar la placa de las arterias.

Entre sus materiales, el cerebro de estos minúsculos robots se trata de un circuito de reloj de semiconductores complementarios de óxido metálico (CMOS), que incluye 1.000 transistores, además de una matriz de diodos, resistencias y condensadores. Las patas son de platino, y tanto el circuito como las patas funcionan con energía fotovoltaica.

El equipo creó 3 robots para demostrar la integración CMOS.

El primero es un robot Purcell de dos patas, llamado así en homenaje al físico Edward Purcell, que propuso un modelo igual de sencillo para explicar los movimientos natatorios de los microorganismos.

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El segundo es un robot hormiga de 6 patas más complicado, que camina con una marcha trípode alterna, como la de un insecto; y el tercero se trata de un robot perro de 4 patas que varía la velocidad con la que camina gracias a un circuito modificado que recibe órdenes mediante un pulso láser. En el futuro, esto último podría permitir "conversar" con el robot. 

Los nuevos robots son unas 10.000 veces más pequeños que los robots a macroescala que llevan electrónica CMOS incorporada, y pueden caminar a velocidades superiores a 10 micrómetros por segundo.

El proceso de fabricación diseñado por Reynolds, que consiste básicamente en personalizar la electrónica de fundición, ha dado lugar a una plataforma que puede permitir a otros investigadores equipar robots microscópicos con sus propias aplicaciones, desde detectores químicos hasta "ojos" fotovoltaicos que ayudan a los robots a navegar detectando los cambios de luz.

"Esto permite imaginar robots microscópicos muy complejos y funcionales, con un alto grado de personalización", apuntan los responsables. 

"Lo realmente divertido es que, al igual que nunca supimos de qué iba a ir el iPhone hasta que lo lanzamos al mundo, esperamos es que, ahora que hemos mostrado la receta para vincular la electrónica CMOS a las extremidades robóticas, podamos dar rienda suelta a esto y hacer que la gente diseñe microchips de bajo consumo que puedan hacer todo tipo de cosas", celebra Cohen. 

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