Robots submilimétricos: la nueva generación de microbots que podría revolucionar la medicina

Los investigadores han construido un robot más pequeño que un milímetro que tiene un ordenador y sensores a bordo: podría marcar un avance clave en la búsqueda de dispositivos lo suficientemente pequeños como para viajar de forma autónoma a través del cuerpo humano, reparando órganos o inyectando fármacos.

Un equipo de especialistas de la Universidad de Pensilvania y la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, han presentado los robots programables más pequeños del mundo: se trata de máquinas nadadoras submilimétricas que pueden sentir su entorno, procesar información y actuar de forma autónoma, abriendo la puerta a aplicaciones médicas dentro del cuerpo humano.

Estos microbots, con un tamaño similar al de muchos microorganismos, funcionan con luz, llevan su propio “cerebro” electrónico, están diseñados para operar en fluidos biológicos y pueden trabajar durante meses con un coste por unidad extremadamente bajo. Los avances se detallan en dos estudios publicados en las revistas Science Robotics y Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Microbots inteligentes

Cada robot contiene celdas solares que también actúan como receptores ópticos, sensores de temperatura, un procesador diminuto y cuatro paneles que hacen las veces de actuadores para propulsión. Según una nota de prensa, el equipo redujo drásticamente el consumo energético del programa y simplificó las instrucciones, para ajustarlas a la memoria limitada de la máquina.

La propulsión, una de las grandes barreras a superar para la robótica a escala microscópica, se resolvió mediante un sistema que permite que los robots no impulsen directamente su propio cuerpo con partes móviles. Por el contrario, generan un campo eléctrico que mueve iones del líquido circundante.

Esos iones empujan moléculas de agua y, de esta manera, generan la fuerza necesaria para desplazar al robot. El diseño elimina partes móviles, mejora la durabilidad y facilita la manipulación pensando en aplicaciones médicas, por ejemplo empleando micropipetas.

Del laboratorio al cuerpo humano

Otros aspectos a destacar son su autonomía y ductilidad: los microbots pueden recibir programaciones y energía mediante pulsos de luz, identificarse individualmente y comportarse en grupo con perfiles distintos. En los prototipos desarrollados, incorporan sensores de temperatura capaces de detectar diferencias de alrededor de un tercio de grado Celsius.

Además, transmiten información mediante movimientos característicos, en una especie de “baile” que recuerda a la danza de las abejas con ese mismo fin. Estas capacidades sugieren usos médicos para monitorear la actividad de células individuales o detectar focos de inflamación y tumores a muy pequeña escala, entre muchas otras aplicaciones potenciales.