Camina, se arrastra, brinca y nada... dentro de tu cuerpo

Unos investigadores alemanes han desarrollado un robot que mide aproximadamente tres milímetros y a primera vista parece nada más una tira minúscula de algo hecho de caucho… hasta que comienza a moverse.

El robot camina, brinca, repta, gira y nada. Incluso puede trepar fuera del contenedor, pasando de un entorno líquido a uno seco.

El prototipo del robot es lo suficientemente pequeño para moverse por el estómago o el sistema urinario, dijo Metin Sitti, jefe del Departamento de Inteligencia Física del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Stuttgart, Alemania, quien dirigió al equipo de investigadores.

El robot aún no se prueba en humanos, pero la meta es mejorarlo para uso médico; por ejemplo, para que lleve medicamentos a un objetivo dentro del cuerpo.

Lo más inusual de la investigación, dijo Sitti, es que ese “robot minimalista” pueda lograr “todo tipo de posibilidades de movimiento para navegar en entornos complejos”.

Leif Ristroph, un matemático del Instituto Courant de la Universidad de Nueva York, quien creó un pequeño robot volador que imita el movimiento de las medusas, escribió en un correo electrónico: “La miríada de conductas y capacidades es en efecto impresionante y distingue a este robot de prácticamente todos los demás”.

“¡Estos bichitos son muy lindos!”, dijo. “Me encanta cómo los autores lo ponen en caminos con miniobstáculos”.

“También pienso que el piloto, a quien no vemos, es igual de impresionante”, añadió Ristroph, que no participó en esa investigación. “Claramente, cualquiera que esté controlando los campos magnéticos ha ganado a pulso una gran intuición y habilidades muy finas, con base en mucha experiencia e instancias de prueba y error”.

La investigación fue publicada el miércoles en la revista Nature. A continuación, aparecen extractos de una conversación telefónica con Sitti. Se editaron por fines de espacio y claridad.

¿De qué está hecho el robot y cómo funciona?

Nuestro robot está hecho de un elastómero que está lleno de muchas partículas magnéticas pequeñas. Programamos las propiedades magnéticas de estas partículas de tal manera que cuando aplicamos un campo magnético desde afuera el robot elástico en forma de tira adopta la forma que queramos.

Entonces hace muchos movimientos distintos. Cuando ves esta cosita que repta, brinca y todo lo demás, parece una criatura.

¿Hacia dónde crees que se dirija el trabajo con este nuevo robot? ¿Qué dirección tomarán futuras versiones?

Una de las metas principales es poner este pequeño y suave robot dentro de nuestro sistema digestivo o urinario y, en el futuro, el cardiovascular, y que pueda navegar a través de todos los tejidos complejos, superficies muy llenas o semillenas de líquidos, o sin fluidos.

Si observas los dispositivos médicos con los que contamos, los más pequeños son los catéteres, que tienen un milímetro de diámetro y siempre están amarrados a algo. Así que nuestro objetivo principal al hacer robots minúsculos es en verdad tener acceso a zonas difíciles de alcanzar o incluso inalcanzables en nuestro cuerpo de manera mínimamente invasiva.

Los robots ya son lo suficientemente pequeños para nuestro sistema digestivo y urinario. Nos gustaría que fueran más pequeños, incluso de tan solo decenas de micrones, para poder llegar a prácticamente cualquier lugar dentro del cuerpo.

¿Y crees que algún día pueda suministrar medicamentos?

Una de las funciones que hemos estado explorando es cómo entregar un cargamento, que podría ser medicamento, dentro del cuerpo. Hay distintas maneras. Con un cambio de forma, podemos tomar el cargamento y entregarlo al abrir la forma.

La segunda manera es hacer una pequeña bolsa en el robot que solo se abra con un cambio de forma especial que podamos controlar.

¿Se inspiraron en los movimientos de las medusas, las orugas y otros animales?

Básicamente, tomamos todas estas inspiraciones y las fusionamos en un solo robot. Ese fue otro desafío científico que resolvimos en este estudio: cómo combinar orugas, medusas y todos los distintos organismos pequeños y suaves en un robot relativamente minimalista que pudiera hacer todo tipo de movimientos para navegar en entornos complejos.

¿Y si se pierde en el cuerpo?

Esta versión no es completamente biodegradable como robot completo. Uno de los proyectos en los que estamos trabajando es hacer un robot totalmente biodegradable. Al final, el cuerpo disolvería al robot, sin efectos secundarios, toxicidad ni ningún material que pudiera causar problemas en el cuerpo.

Esa es una de las metas más importantes de mi equipo, y es posible. Quiero decir, ya tenemos elastómeros, o cauchos, y tenemos nanopartículas magnéticas que pueden degradarse por completo en el cuerpo. Solo es cuestión de integrarlos.