Crean un material vivo que se comporta como un humano

Inspirado en pulpos y otras criaturas marinas, el robot desarrollado con material vivo es el primero en su tipo en alcanzar capacidades humanas presentando una contextura blanda similar al tejido orgánico. Tiene amplias habilidades: camina a la velocidad de una persona, recoge cargas y las lleva hacia otra ubicación seleccionada, trepa pequeños cerros y además puede bailar ritmos urbanos. Fue creado por investigadores de la Universidad Northwestern, y el estudio que lo sustenta fue recientemente publicado en la revista Science Robotics.

El robot posee un 90% de agua en su composición, y según un comunicado su tamaño alcanza solamente un centímetro. No requiere complejos sistemas de hardware para su funcionamiento, tampoco energía eléctrica o mecanismos hidráulicos. Se activa solamente con la luz y se mueve en función de un campo magnético giratorio externo. Su forma, similar a una especie de pulpo cuadrúpedo, es ideal para el contexto en el que funciona, ya que se ubica dentro de un tanque repleto de agua. Aunque parece realmente un desarrollo futurista, en verdad las tecnologías empleadas son relativamente sencillas dentro del campo de la robótica.

Entre los usos que podría tener esta tecnología destaca la identificación y análisis de diferentes reacciones químicas, la eliminación de partículas no deseadas en entornos específicos o la administración con máxima precisión de fármacos en células o tejidos concretos y de difícil acceso. Es ideal para su uso en entornos acuáticos, pero los investigadores creen que sus movimientos pueden personalizarse aún más, extendiendo así su campo de aplicación.

Material vivo

Según Samuel I. Stupp, uno de los integrantes del equipo de trabajo en la etapa experimental, “los robots tradicionales suelen ser máquinas pesadas, con gran cantidad de hardware y electrónica, que no pueden interactuar de forma segura con estructuras blandas, incluidos los seres humanos. Hemos diseñado materiales blandos con inteligencia molecular, para permitirles comportarse como robots de cualquier tamaño y realizar funciones útiles en espacios diminutos, bajo el agua o incluso bajo tierra”, indicó.

Como el robot de material “vivo” puede integrar la capacidad de caminar con la habilidad de ubicarse en el espacio y tomar distintas direcciones, fue posible programar secuencias específicas de campos magnéticos que permiten operar remotamente el robot. Gracias a eso, logra trasladarse en superficies planas o inclinadas con la misma eficacia. La mencionada función programable también permite que el robot se mueva a través de pasajes estrechos o rutas complejas, en donde otros robots similares no podrían trabajar.

Increíbles capacidades

Más allá del funcionamiento del dispositivo robótico, el gran hallazgo de esta investigación es el material blando que lo conforma. Se basa en investigaciones anteriores del mismo equipo de expertos, orientadas a crear la «materia blanda robótica» que da vida al nuevo robot acuático. Inspirándose en criaturas marinas como los pulpos, los especialistas fueron perfeccionando las características del material robótico hasta lograr que pueda doblarse con rapidez o arrastrarse sobre múltiples superficies.

Ahora, el nuevo robot desarrollado con este material camina a velocidad humana, aproximadamente un paso por segundo. Al mismo tiempo, responde a los campos magnéticos que le brindan la dirección necesaria para seguir trayectorias específicas. Por otro lado, como el robot adapta sus respuestas a los campos de luz y magnetismo, es capaz de recoger una carga y dejarla en una nueva ubicación. Para eso, logra invertir su forma para dejar caer con suavidad las cargas transportadas o incluso efectúa un curioso “baile” que simula a los pasos del break dance para lograr deshacerse de las cargas más complejas.

Referencia

Fast and programmable locomotion of hydrogel-metal hybrids under light and magnetic fields. Chuang Li, Garrett C. Lau, Hang Yuan, Aaveg Aggarwal, Victor Lopez Dominguez et al. Science Robotics (2020).DOI:https://doi.org/10.1126/scirobotics.abb9822

Foto: Chuang Li et al / Universidad Northwestern.

Video y podcast: editados por Pablo Javier Piacente en base a elementos y fuentes libres de derechos de autor.