Robots microscópicos pueden ser controlados para “caminar”

Estos robots, de aproximadamente el tamaño del paramecio, proporcionan una plantilla para que se puedan construir versiones mucho más complejas, para que algún día puedan viajar a través del tejido y la sangre humanos.

La colaboración está dirigida por Itai Cohen, profesores de física, Paul McEuen, el profesor de Ciencias Físicas John A.Newman y su exinvestigador postdoctoral Marc Miskin, quien ahora es profesor asistente en la Universidad Pensilvania.

Estos nuevos robots tienen un grosor de aproximadamente 5 micrones (un micrón es una millonésima parte de un metro), 40 micrones de ancho y un rango de 40 a 70 micrones de longitud. Cada bot está constituido de un circuito simple hecho de silicio fotovoltaico, que esencialmente funciona como el torso y el cerebro, y cuatro actuadores electroquímicos que funcionan como piernas.

Los investigadores son capaces de controlar los robots mediante el destello de pulsos láser en diferentes sistemas fotovoltaicos, cada uno de los cuales carga un juego de patas por separado. Al alternar el láser de un lado a otro entre los fotovoltaicos frontal y posterior, el robot camina.

Aunque estos robots son de alta tecnología, operan con bajo voltaje —200 milivoltios— y baja potencia —10 nanovatios—, y siguen siendo fuertes y robustos para su tamaño. Debido a que se fabrican con procesos litográficos estándar, se pueden fabricar en paralelo: alrededor de 1 millón de bots caben en una oblea de silicio de 4 pulgadas.

Ahora, los investigadores están explorando formas de llenar a los robots con componentes electrónicos más complicados y computación a bordo, mejoras que algún dia podrían resultar en enjambres de robots microscópicos que sean capaces de reestructurar materiales, suturar vasos sanguíneos, o son enviados en masa para sondear grandes franjas del cerebro humano.

“Controlar un pequeño robot es quizás lo más cercano a encogerse. Creo que máquinas como estas nos llevarán a todo tipo de mundos asombrosos que son demasiado pequeños para ver“, dijo Miskin, autor principal del estudio.

“Este avance en la investigación brinda una oportunidad científica emocionante para investigar nuevas preguntas relevantes para la física de la materia activa y, en última instancia, puede conducir a materiales robóticos futuristas“, dijo Sam Stanton, gerente de programas de la Oficina de Investigación del Ejército, un elemento del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate. Laboratorio de Investigación, que apoyó la investigación.