Un robot diminuto, tan pequeño que apenas puede verse, aún puede “sentir, pensar y actuar” de forma autónoma, según los ingenieros que lo construyeron. Hasta donde sabe el equipo, esta invención conjunta es el robot programable más pequeño del mundo que puede moverse de forma autónoma a través de un fluido, reduciendo el volumen de los diseños anteriores unas 10.000 veces.
Los investigadores de la Universidad de Pensilvania y de la Universidad de Michigan que desarrollaron el dispositivo afirman que, hasta ahora, nadie había colocado un ordenador real, equipado con un procesador, memoria, sensores y un sistema de propulsión, en una plataforma tan pequeña. Una peca superaría el tamaño infinitesimal del dispositivo, que no es más grande que un grano de sal y es tan pequeño que puede equilibrarse en la cresta de una huella dactilar.
De hecho, apenas es visible: mide apenas 200 por 300 micrómetros de ancho y 50 micrómetros de espesor.
Colocado en un centavo, el microrobot es incluso más pequeño que la fecha estampada en la moneda. Parpadea y podrías perderlo. El diseño tiene un potencial enorme, a pesar de su tamaño minúsculo.
Sus creadores afirman que la plataforma totalmente programable (que sólo funciona cuando está sumergida en un líquido) puede moverse, detectar, actuar y calcular utilizando células solares que generan sólo unos 100 nanovatios de energía. Incluso puede medir la temperatura del fluido en el que está sumergido y comunicar esas mediciones haciendo un pequeño “baile”, similar a cómo se comunican las abejas.
“Este es realmente sólo el primer capítulo”, dice el ingeniero en nanorobótica Marc Miskin de la Universidad de Pensilvania.
“Hemos demostrado que es posible colocar un cerebro, un sensor y un motor en algo casi demasiado pequeño para verlo, y lograr que sobreviva y funcione durante meses”.
“Una vez que se tiene esa base, se pueden incorporar todo tipo de inteligencia y funcionalidad. Esto abre la puerta a un futuro completamente nuevo para la robótica a microescala”.
Hasta ahora, los robots autónomos y programables más pequeños tenían un tamaño de más de un milímetro, un logro alcanzado por primera vez hace más de dos décadas.
Pero los intentos de reducir aún más el tamaño de la robótica se topan con un obstáculo: la física única de la escala micrométrica, donde fuerzas como la resistencia y la viscosidad reemplazan a la gravedad y la inercia.
“Si eres lo suficientemente pequeño, empujar sobre el agua es como empujar sobre alquitrán”, explica Miskin.
El gran avance se logró mediante la combinación de dos inventos recientes: una computadora microscópica desarrollada por investigadores de la Universidad de Michigan y un sistema de propulsión especialmente diseñado en la Universidad de Pensilvania.
El sistema de propulsión no depende de ninguna parte móvil; el microrrobot no tiene extensiones similares a extremidades porque son difíciles de construir pequeñas y se romperían fácilmente. En cambio, funciona generando un campo eléctrico que crea un flujo de moléculas alrededor del cuerpo del robot.
“Es como si el robot estuviera en un río en movimiento, pero el robot también está causando que el río se mueva”, dice Miskin.
Meter una computadora en una plataforma tan pequeña requirió un replanteamiento total de la programación informática y de los circuitos semiconductores, dice David Blaauw, un científico informático de la Universidad de Michigan. El resultado es un microrrobot, en desarrollo durante cinco años, que puede sincronizarse con otros y crear grupos complejos y móviles similares a bancos de peces.
En teoría, estos grupos podrían seguir funcionando de forma autónoma durante meses, siempre que se carguen mediante la luz LED de sus paneles solares. Los investigadores son optimistas y creen que con el tiempo, con más avances, podrán aumentar la memoria integrada de sus robots rudimentarios para permitir una programación más compleja que produzca comportamientos autónomos más sofisticados.
Tal vez algún día un dispositivo microscópico como éste podría convertirse en un guardián de la salud celular de nuestro cuerpo. De pequeños robots surgen grandes posibilidades…
El estudio fue publicado en Science Robotics.
Fuente: Science Alert.
