Un equipo de científicos de la Universidad de Pensilvania y la Universidad de Michigan ha anunciado un avance que podría redefinir la robótica y acercarla, por fin, al mundo microscópico. En un estudio publicado en Science Robotics, presentan los robots autónomos programables más pequeños del mundo: máquinas tan diminutas que miden apenas aproximadamente 200 × 300 × 50 micrómetros, más pequeñas que un grano de sal, capaces de sentir, decidir y moverse por sí mismas sin dependencia de cables, campos magnéticos externos ni control remoto.. Durante décadas, la miniaturización de la electrónica ha avanzado a pasos agigantados, pero la robótica autónoma submilimétrica ha sido un reto persistente. Las fuerzas físicas que dominan el mundo microscópico (como la viscosidad y el arrastre) son muy diferentes de las que interactuamos en nuestra escala diaria. “Si eres lo suficientemente pequeño, empujar el agua es como empujar brea – explica Marc Miskin, líder del estudio en un comunicado -. La robótica llevaba 40 años estancada en este problema”.. En lugar de recurrir a patas, hélices u otros mecanismos mecánicos frágiles y difíciles de construir a escala microscópica, el equipo de Miskin desarrolló un sistema de propulsión completamente nuevo. Estos robots no se desplazan moviendo partes de su propio cuerpo; en su lugar, generan campos eléctricos que empujan iones en el fluido circundante. Estos iones, a su vez, arrastran moléculas de agua, creando una corriente que hace avanzar al robot sin partes móviles que puedan romperse. “Es como si el robot estuviera en un río que se mueve… pero el robot también está haciendo que el río se mueva”, añade Miskin.. Además de moverse, los robots integran un pequeño ordenador con procesador, memoria y sensores, capaces de detectar, por ejemplo, cambios de temperatura con una precisión de hasta una tercera parte de grado Celsius, lo que les permite sentir y responder a su entorno sin intervención externa. Esto es posible gracias a décadas de avances en circuitería subvoltaje y en electrónica ultracompacta que el equipo de David Blaauw, coautor del estudio, ha adaptado específicamente para este proyecto.. “Las células solares son minúsculas y solo generan unos 75 nanovatios de potencia, menos de una cien milésima parte de un reloj inteligente”, señala Blaauw. Para superar esa limitación, los investigadores diseñaron circuitos de ultra bajo consumo y condensaron las instrucciones del programa hasta lograr que encajen en la diminuta memoria disponible.. Una de las características más curiosas de estos robots es cómo “comunican” datos. Debido a su tamaño, no pueden llevar antenas o sistemas de comunicación complejos; en cambio, traducen la información sensorial, como la temperatura que detectan, en patrones de movimiento, algo que los científicos pueden interpretar observando su “danza microscópica” a través de un microscopio. Blaauw compara este mecanismo con la forma en que las abejas se comunican mediante la danza, transmitiendo información útil sin usar hardware de radio tradicional.. Una ventaja clave de este diseño es la durabilidad. Al no tener piezas móviles frágiles, los robots pueden soportar maniobras repetidas con micropipetas y continuar funcionando durante meses, siempre que estén iluminados por una fuente de luz adecuada para alimentar sus células solares. Su capacidad de moverse en patrones complejos y de coordinarse en grupos, como un banco de peces, abre la puerta a aplicaciones colaborativas extraordinarias.. El tamaño microscópico y la autonomía de estos robots los sitúan en una escala comparable a muchos microorganismos biológicos, y eso tiene implicaciones enormes. En medicina, podría permitir monitorear la salud de células individuales, investigar microambientes biológicos o incluso intervenir en procesos a escala celular. En fabricación, estos microrobots podrían ayudar a ensamblar dispositivos a nivel microscópico, donde las herramientas convencionales no llegan.. “La clave de este avance es que hemos conseguido integrar un cerebro, sensores y un sistema de propulsión en algo tan pequeño que casi no puedes verlo – confirma Miskin -. Una vez que tienes esa base, puedes añadir capas de inteligencia y nuevas funcionalidades. Esto abre la puerta a todo un futuro de robótica en el microscopio”.. En suma, se trata de un avance que no solo representa una hazaña de ingeniería extraordinaria, sino que también podría ser un punto de inflexión en medicina, manufactura y ciencia de materiales, acercándonos de manera tangible a la visión de robots microscópicos que piensan, sienten y actúan por sí mismos.
Por primera vez la tecnología ha roto la barrera del milímetro con este avance: «hemos conseguido integrar un cerebro, sensores y un sistema de propulsión en algo tan pequeño que casi no puedes verlo», señalan los autores.
Un equipo de científicos de la Universidad de Pensilvania y la Universidad de Michigan ha anunciado un avance que podría redefinir la robótica y acercarla, por fin, al mundo microscópico. En un estudio publicado en Science Robotics, presentan los robots autónomos programables más pequeños del mundo: máquinas tan diminutas que miden apenas aproximadamente 200 × 300 × 50 micrómetros, más pequeñas que un grano de sal, capaces de sentir, decidir y moverse por sí mismas sin dependencia de cables, campos magnéticos externos ni control remoto.. Durante décadas, la miniaturización de la electrónica ha avanzado a pasos agigantados, pero la robótica autónoma submilimétrica ha sido un reto persistente. Las fuerzas físicas que dominan el mundo microscópico (como la viscosidad y el arrastre) son muy diferentes de las que interactuamos en nuestra escala diaria. “Si eres lo suficientemente pequeño, empujar el agua es como empujar brea – explica Marc Miskin, líder del estudio en un comunicado -. La robótica llevaba 40 años estancada en este problema”.. En lugar de recurrir a patas, hélices u otros mecanismos mecánicos frágiles y difíciles de construir a escala microscópica, el equipo de Miskin desarrolló un sistema de propulsión completamente nuevo. Estos robots no se desplazan moviendo partes de su propio cuerpo; en su lugar, generan campos eléctricos que empujan iones en el fluido circundante. Estos iones, a su vez, arrastran moléculas de agua, creando una corriente que hace avanzar al robot sin partes móviles que puedan romperse. “Es como si el robot estuviera en un río que se mueve… pero el robot también está haciendo que el río se mueva”, añade Miskin.. Además de moverse, los robots integran un pequeño ordenador con procesador, memoria y sensores, capaces de detectar, por ejemplo, cambios de temperatura con una precisión de hasta una tercera parte de grado Celsius, lo que les permite sentir y responder a su entorno sin intervención externa. Esto es posible gracias a décadas de avances en circuitería subvoltaje y en electrónica ultracompacta que el equipo de David Blaauw, coautor del estudio, ha adaptado específicamente para este proyecto.. “Las células solares son minúsculas y solo generan unos 75 nanovatios de potencia, menos de una cien milésima parte de un reloj inteligente”, señala Blaauw. Para superar esa limitación, los investigadores diseñaron circuitos de ultra bajo consumo y condensaron las instrucciones del programa hasta lograr que encajen en la diminuta memoria disponible.. Una de las características más curiosas de estos robots es cómo “comunican” datos. Debido a su tamaño, no pueden llevar antenas o sistemas de comunicación complejos; en cambio, traducen la información sensorial, como la temperatura que detectan, en patrones de movimiento, algo que los científicos pueden interpretar observando su “danza microscópica” a través de un microscopio. Blaauw compara este mecanismo con la forma en que las abejas se comunican mediante la danza, transmitiendo información útil sin usar hardware de radio tradicional.. Una ventaja clave de este diseño es la durabilidad. Al no tener piezas móviles frágiles, los robots pueden soportar maniobras repetidas con micropipetas y continuar funcionando durante meses, siempre que estén iluminados por una fuente de luz adecuada para alimentar sus células solares. Su capacidad de moverse en patrones complejos y de coordinarse en grupos, como un banco de peces, abre la puerta a aplicaciones colaborativas extraordinarias.. El tamaño microscópico y la autonomía de estos robots los sitúan en una escala comparable a muchos microorganismos biológicos, y eso tiene implicaciones enormes. En medicina, podría permitir monitorear la salud de células individuales, investigar microambientes biológicos o incluso intervenir en procesos a escala celular. En fabricación, estos microrobots podrían ayudar a ensamblar dispositivos a nivel microscópico, donde las herramientas convencionales no llegan.. “La clave de este avance es que hemos conseguido integrar un cerebro, sensores y un sistema de propulsión en algo tan pequeño que casi no puedes verlo – confirma Miskin -. Una vez que tienes esa base, puedes añadir capas de inteligencia y nuevas funcionalidades. Esto abre la puerta a todo un futuro de robótica en el microscopio”.. En suma, se trata de un avance que no solo representa una hazaña de ingeniería extraordinaria, sino que también podría serun punto de inflexión en medicina, manufactura y ciencia de materiales,acercándonos de manera tangible a la visión de robots microscópicos que piensan, sienten y actúan por sí mismos.
Noticias de Tecnología y Videojuegos en La Razón
