notas ia

Científicos de Estados Unidos han logrado crear el robot autónomo y programable más pequeño del mundo, un hito tecnológico que desafía los límites de la robótica tradicional. Su diminuto tamaño, apenas visible a simple vista, le permite operar con energía solar durante meses a un costo inferior a los 0,01 dólares por unidad.

Este avance abre nuevas posibilidades en campos como la medicina y la industria. Los investigadores de la Universidad de Pensilvania y la Universidad de Michigan han publicado sus hallazgos en las prestigiosas revistas Science Robotics y PNAS.

Estos microrobots, con dimensiones que oscilan entre los 200 y 300 micrómetros de altura y 50 micrómetros de ancho, representan una reducción de escala 10.000 veces menor que la habitual en robótica. El objetivo principal de este desarrollo es explorar un nuevo territorio para la creación de máquinas programables a nivel microscópico.

A diferencia de los robots convencionales, estos dispositivos operan sin necesidad de cables ni controles externos. Cada unidad está equipada con sensores y paneles solares que proporcionan la energía necesaria para su funcionamiento autónomo durante largos periodos de tiempo, manteniendo un costo mínimo.

La miniaturización electrónica ha avanzado rápidamente en las últimas décadas, pero la robótica se ha enfrentado a un obstáculo técnico que dificultaba la operación autónoma a escalas inferiores al milímetro. Este problema, persistente durante casi 40 años, se debía a los cambios en las leyes de la física a estas dimensiones.

En esta escala, la gravedad y la inercia pierden importancia, mientras que factores como el arrastre y la viscosidad se vuelven dominantes. Esto hacía que las estructuras robóticas tradicionales, con piernas o brazos articulados, fueran frágiles e ineficientes.

Un sistema de movimiento basado en el ‘nado’ microscópico

Para superar este desafío, los investigadores desarrollaron un sistema de propulsión innovador. Cada robot genera un campo eléctrico que desplaza iones en el líquido circundante, creando un flujo impulsor que imita un tipo de nado eficaz a esta escala.

Los robots ajustan el campo eléctrico para realizar movimientos complejos y pueden coordinarse en grupos, exhibiendo patrones de desplazamiento similares a los de un cardumen. Su velocidad alcanza hasta un largo corporal por segundo, y la ausencia de partes móviles garantiza su durabilidad y resistencia a la manipulación repetida.

El desarrollo de este sistema autónomo se complementó con la experiencia del laboratorio de David Blaauw en la Universidad de Michigan, reconocido por la creación de algunos de los computadores más pequeños del mundo. El reto consistió en operar con tan solo 75 nanoWatts, una cifra 100.000 veces menor que el consumo de un reloj inteligente.

Los circuitos se diseñaron para funcionar con voltajes muy bajos, reduciendo el consumo energético más de mil veces. Los científicos reconfiguraron la forma de almacenar y ejecutar instrucciones, comprimiendo la programación para ajustarla a una memoria microscópica sin comprometer su capacidad operativa.

Robots que detectan temperatura y envían señales

Los microrobots incorporan sensores capaces de medir la temperatura con una precisión aproximada de 0,3 °C. Esta capacidad les permite desplazarse hacia zonas más cálidas y realizar tareas de monitoreo térmico.

Para comunicar los datos, el equipo creó un sistema basado en secuencias de movimiento. Cada robot codifica la información en un patrón reconocible bajo un microscopio con cámara, una técnica que recuerda la forma en que las abejas transmiten información a través de sus desplazamientos.

Además, cada unidad cuenta con un código único que facilita la programación individual mediante pulsos de luz, permitiendo que diferentes robots asuman funciones específicas dentro de una misma misión.

Los investigadores señalan que esta versión representa una base sólida para futuras mejoras. Los robots podrían ejecutar programas más complejos, integrar sensores adicionales, aumentar su velocidad y operar en entornos más exigentes.

Se anticipan nuevas aplicaciones en medicina, especialmente en el seguimiento de células individuales, y en la industria, donde podrían utilizarse para construir o inspeccionar dispositivos a escalas microscópicas.

*La creación de este contenido contó con la asistencia de inteligencia artificial. La fuente de esta información es de un medio del Grupo de Diarios América (GDA) y revisada por un editor para asegurar su precisión. El contenido no se generó automáticamente.