Científicos han creado un enjambre de diminutos robocangrejos… porque pueden

La imagen que se puede ver como cabecera del artículo es un robot con forma de cangrejo y se puede controlar su movimiento. La imagen no sería tan espectacular si no supiésemos que la superficie donde está apoyado es el canto de una moneda de un centavo estadounidense, que mide 1,52mm de grosor. Comparada con una moneda europea, casi el mismo grosor que una de 10 céntimos de euro. Ese diminuto robocangrejo ha sido creado por ingenieros de la Universidad de Northwestern y gracias a su estructura es capaz de doblarse, retorcerse, arrastrarse, caminar, girar sobre si mismos e incluso saltar.

Robocangrejos saltarines

Trabajar con escalas tan pequeñas significa que hay que deshacerse de la mayoría de los elementos típicos de los robots, como motores, circuitos, engranajes y otros sistemas, así que ¿cómo son capaces de conseguir que estos pequeños robots se muevan? El truco está en el material con el que se construyen, una aleación que tiene “memoria” y que vuelve a la estructura original cuando se calienta.

Esto les permite que, en vez de depender de complejos sistemas basados en microchips, receptores y emisores, los ingenieros puedan provocar el movimiento controlando la temperatura de diferentes partes del robot. Para ello pueden valerse de un dispositivo externo que sea muy preciso, como un emisor láser. Así, enfocando el haz de luz a ciertas zonas de la estructura del robot, se puede deformar por partes y, una vez completada esta deformación, devolverla a su posición original. Orquestando los movimientos con la fuerza de los haces de luces, los científicos consiguen que el robocangrejo se desplace hacia un lado o hacia el otro.

Su pequeño tamaño es crucial para que funcionen correctamente, ya que trabajando con estructuras tan pequeñas, la difusión del calor de la estructura es muy elevada. Gracias a esta propiedad, los ciclos entre calentamiento y enfriado son muy cortos y los robots pueden moverse con bastante rapidez, hasta la mitad del tamaño de su cuerpo por segundo.

Receta para un robocangrejo

El proceso de fabricación de los robots es fascinante por su sencillez, para ello se necesitan dos láminas de materiales diferentes que se pegan la una sobre la otra. Primero han de elaborar la estructura del cangrejo en una lámina de la aleación, con lo que crean el cangrejo en dos dimensiones, es decir, como quedaría uno de estos robots si lo hubiésemos chafado contra el suelo. Una vez tienen esta estructura, proceden a pegarla a otra lámina de otro compuesto elástico similar a una goma que esté un poco en tensión. Tras pegarlos, sueltan la tensión de las gomas, relajan el material y la propia fuerza de la goma es lo que comba el robot a su configuración final.

Aunque aquí queda una pregunta por responder: ¿Por qué esa forma? Pues la respuesta se la debemos a los alumnos del profesor Rogers y al profesor Huang, ya que el movimiento les recordaba a los cangrejos de la playa. En palabras del profesor Rogers: “Con estas técnicas de ensamblaje y con estos materiales, podemos construir robots andantes de casi cualquier tamaño o forma 3D, pero los estudiantes estaban inspirados y les parecía divertido que los movimientos de arrastre lateral los realizasen cangrejos diminutos. Fue un capricho creativo”.

La invasión de los insectos robots

Como ha comentado el profesor Rogers, los investigadores pueden crear prácticamente cualquier forma y, como podían, también desarrollaron robots de tamaño milimétrico que se asemejaban a gusanos, grillos y escarabajos. De momento se trata de una investigación plenamente exploratoria, para ver hasta dónde son capaces de llegar, así que por eso imitan las formas de los insectos y artrópodos, porque gracias a esto se enfrentan a retos y han de buscar soluciones a problemas que, con otras creaciones más simples, no tendrían. Esto les permite avanzar en el campo para ver hasta dónde llegar la tecnología.

La utilidad es, de momento, muy limitada, aunque pensando en un futuro lejano, podemos imaginarnos a los microrobots como agentes para reparar o montar pequeñas estructuras o máquinas en la industria. Incluso podrían actuar como asistentes quirúrgicos para limpiar arterias obstruidas, detener hemorragias internas o eliminar tumores cancerígenos, todo ello en procedimientos mínimamente invasivos gracias a su escala milimétrica. Aunque lo dicho, esta tecnología todavía queda muy lejos en el tiempo y la imaginación es un arma poderosa, tanto, que también puede crear una rebelión de las máquinas en miniatura donde miles de estos robocangrejos se enfrentan en una encarnizada batalla contra los ácaros del polvo. Cada uno que se sitúe en la parte de la historia futura que desee.

QUE NO TE LA CUELEN

• Los enjambres de nanobots perfectamente coordinados de las películas siguen siendo ciencia ficción, al igual que sigue siendo ficción lo que dicen aquellas voces sobre que nos inyectan diminutos robots que controlan con el 5G a raíz de la pandemia. Es tecnológicamente imposible en la actualidad.
• Existen “robots” que tienen forma de de espiral o de cilindro, son magnéticos y son más pequeños, tanto que se pueden utilizar para mover espermatozoides. Sin embargo, palabra robot está puesta entre comillas porque no tienen ninguna parte móvil, aunque se puede, desplazar en una placa de laboratorio mediante imanes.

REFERENCIAS (MLA)

• Han, Mengdi et al. “Submillimeter-Scale Multimaterial Terrestrial Robots”. Science Robotics, vol 7, no. 66, 2022. American Association For The Advancement Of Science (AAAS), https://doi.org/10.1126/scirobotics.abn0602.