Biobots: una propuesta de dispositivos con movimiento
28 abril, 2021
La tecnología avanza a gran velocidad y nos ofrece dispositivos cada vez más eficientes; sin embargo, a veces necesita un poco de inspiración de la naturaleza. Los robots rígidos que conocemos hasta ahora son capaces de realizar actividades muy sofisticadas y aún así queda mucho por mejorar. Un equipo de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña está desarrollando una mezcla de tecnología de punta y otra que existe desde hace millones de años. Los Biobots, también conocidos como Biohíbridos, prometen una nueva forma de movilidad en los dispositivos fabricados por el ser humano.
¿Un aparato vivo?
Los seres vivos hemos pasado miles de generaciones perfeccionando nuestras funciones. Entre los tejidos que se encuentran en los animales están los músculos, estos son capaces de adaptarse a su entorno, cambiar de forma cuando representa una ventaja, repararse por sí solos y hasta aprender. En contraste, los materiales rígidos de un robot se encontrarán con problemas cuando alguna de las condiciones para las que fueron creados cambie.
El músculo es el punto de partida para la propuesta del equipo de investigadores, que publicaron sus resultados recientemente en la revista científica Science Robotics. En los biobots se combinan componentes sintéticos y de origen vivo. Las capacidades que podrían aprender, de acuerdo a los científicos, son nadar, arrastrarse o caminar.
El diseño, que se presenta en el artículo titulado “Robots suaves biohíbridos con esqueletos de autoestimulación”, fue creado para nadar. Sus piezas se construyeron en una impresora 3D. Una de sus ventajas es que los materiales de los que se compone se desarrollan celularmente, por lo que su capacidad para adaptarse a su medio es mucho mayor que si se tratara de materiales rígidos.
Las piezas están diseñadas como un sistema de resortes, de esta forma se tiene un esqueleto dinámico que puede contraerse y estirarse de forma espontánea. Así se obtiene un proceso de estimulación mecánica cíclica que mejora progresivamente la fuerza del dispositivo. La prueba en este caso consistió en observar su desplazamiento en el agua.
“Nuestros BIOBOTS de bioingeniería se componen de células musculares que les permiten moverse como gusanos o peces, reaccionan a los estímulos eléctricos y ejercen fuerza y velocidad sorprendentes gracias a su auto-entrenamiento con el esqueleto suave impreso en 3D”, explica Samuel Sánchez del Instituto de Investigación y Estudios Avanzados de Cataluña.
Los robots diseñados para nadar no son una novedad. Lo novedoso de esta propuesta con células musculares son los resultados que se han obtenido gracias a la capacidad de auto-entrenamiento. Los peces biohíbridos se mueven 791 veces más rápido que sus colegas fabricados con materiales rígidos, de acuerdo a María Guix, quien aparece como primera autora del artículo.
Por el momento, este prototipo de biobot nadador parece una curiosidad tecnológica pero sus posibilidades a futuro van más allá. Los biobots nadadores son capaces de deslizarse cuando se les coloca cerca de la superficie; su estilo recuerda al de los peces cebra que tienen ráfagas esporádicas y fases de deslizamiento. En un futuro la investigación médica podría experimentar con biobots fabricados con células de músculo humano. El desarrollo de prótesis también podría beneficiarse con ellos. Las posibilidades para estos dispositivos apenas comienzan a imaginarse.