Investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang (Singapur) han desarrollado robots en miniatura que son muy maniobrables y pueden moverse rápidamente en seis grados de libertad. Estos pequeños dispositivos son magnéticos y pueden controlarse mediante un sistema de bobina electromagnética que manipula con precisión la dirección y la fuerza de los campos magnéticos. Los investigadores esperan que su tecnología pueda allanar el camino para pequeños robots quirúrgicos que puedan acceder a áreas del cuerpo de difícil acceso, como el cerebro.
Los microrobots son un foco importante para los investigadores en la actualidad y su potencial en el ámbito biomédico es significativo. Serían muy útiles pequeños robots que puedan entrar en nuestros cuerpos y realizar tareas complejas, pero lograrlo requiere cierta innovación y perseverancia. Este último desarrollo presenta robots altamente maniobrables y diestros, una hazaña impresionante dado que son aproximadamente del tamaño de un grano de arroz.
Los robots pueden moverse en seis grados de libertad (DoF), lo que significa que pueden moverse y girar alrededor de tres ejes espaciales. Si bien esto se ha logrado en robots diminutos anteriores, los dispositivos actuales pueden realizar estos movimientos muy rápidamente, logrando movimientos específicos que son 43 veces más rápidos que los de dispositivos anteriores y con un par significativamente mayor.
"Mi equipo buscó descubrir los principios de funcionamiento fundamentales de robots en miniatura que tienen movimientos de seis grados de libertad a través de este trabajo", dijo Lum Guo Zhan, investigador involucrado en el estudio, en un comunicado de prensa. “Al comprender plenamente la física de estos robots en miniatura, ahora podemos controlar con precisión sus movimientos. Además, nuestro método de fabricación propuesto puede magnetizar estos robots para producir pares de torsión de seis DoF de 51 a 297 veces más grandes que otros dispositivos existentes. Por lo tanto, nuestros hallazgos son fundamentales y representan un avance significativo para las tecnologías robóticas a pequeña escala”.
Los dispositivos magnéticos se pueden fabricar con materiales blandos, lo que mejora su potencial para su uso en el cuerpo, y se controlan mediante cambios precisos en la fuerza y dirección de un campo magnético aplicado. Los dispositivos también son diestros y pueden meterse en lugares estrechos, lo que sugiere que tienen el potencial de acceder a áreas difíciles de alcanzar. Por ejemplo, un robot tipo medusa pudo pasar por una abertura estrecha cuando estaba suspendido en el agua.
Con otro diseño, un robot de agarre, los investigadores pudieron construir una estructura 3D recogiendo y ensamblando varios componentes estructurales. "Además de la cirugía, nuestros robots también pueden ser valiosos en aplicaciones biomédicas, como el ensamblaje de dispositivos de laboratorio en un chip que pueden usarse para diagnóstico clínico integrando varios procesos de laboratorio en un solo chip", dijo Xu Changyu, otro investigador involucrado en el investigación.
Mira los nuevos robots en este vídeo:
Estudio en materiales avanzados : actuadores magnéticos a pequeña escala con seis grados de libertad óptimos