En esta época de casas minimalistas y diseños ligeros, la robótica también está apostando por lo “sutil”. Los motivos no son estéticos, sino funcionales, porque en ciencia más no siempre es mejor y, así, es como nacen los microrrobots. En los últimos años hemos visto algunos compuestos por células cardiacas de ranas, plásticos que se deforman con la temperatura e incluso cubos magnéticos saltarines. Hoy, un estudio publicado en la Nanotechnology and Precision Engineering suma otro miembro a esta extraña familia de robots diminutos. Investigadores de la Academia China de Ciencias y el Instituto de Investigación en Potencia Eléctrica de China han diseñado una nueva herramienta que podría abrir nuevas puertas en medicina y química.

Hablamos de unos pequeños objetos sin sensores, articulaciones o cualquier otro rasgo que nos permita reconocerlos como robots. Sin embargo, dado que pueden ser dirigidos a voluntad, entran bajo el mismo paraguas que daba nombre a esos otros avances que enumerábamos en el primer párrafo. El ingenio en cuestión tiene el tamaño de una gota y, cuando miniaturizamos tanto un objeto, nos vemos obligados a prescindir de la mayoría de “sofisticaciones”. Estos inventos necesitan reducir sus funciones a una o dos y cumplirlas con la mayor eficiencia posible teniendo en cuenta que, en su minúsculo cuerpecillo, no hay lugar para motores, baterías o procesadores.

En pequeños frascos

En este caso, los investigadores buscaban desarrollar un robot capaz de transportar pequeñas gotas, mezclarlas y, a ser posible, dividirlas en gotas más pequeñas. No es mucho, pero podría automatizar algunos de los procesos más frecuentes en investigaciones químicas. En contra de lo que solemos imaginar los legos, en los laboratorios de química no hay ensortijados sistemas de tubos transparentes y grandes recipientes en ebullición. O, al menos, lo es lo más frecuente. La mayor parte de investigaciones ocurren a pequeña escala. En parte, porque las sustancias utilizadas son caras y difíciles de conseguir y en parte porque basta con pequeños volúmenes para analizar los resultados.

Para medir y manipular estas cantidades tan minúsculas, los investigadores utilizan pipetas de precisión, una especie de jeringuilla donde podemos seleccionar cuánto volumen cargará y, por lo tanto, cuánto depositaremos en nuestro experimento. Sin embargo… ¿y si pudiéramos manipular con más precisión estas pequeñas cantidades de líquido, transportándolas, combinándolas y separándolas? De ahí nace la necesidad de estos robots, pero ¿cómo fabricar algo funcional cuando su tamaño nos obliga a prescindir de tornillos, ruedas, hélices y todos esos componentes que estamos acostumbrados a ver en las máquinas que nos rodean?

¿Repostería o nanotecnología?

Parte del problema ya estaba solucionado. Por ejemplo: si no caben baterías y motores en su interior, las fuerzas que lo muevan deberán venir del exterior. Otros robots en miniatura han resuelto esto con campos magnéticos externos, por lo que incluyen en su composición materiales ferromagnéticos. Sin embargo, como indica una de las investigadoras, el doctor Lin Gui: "Los métodos magnéticos anteriores luchaban con fuerzas impulsoras débiles, limitando el tamaño y la velocidad de las gotas. Los aditivos magnéticos también a menudo corroían o contaminaban las muestras. Diseñar un robot que combine magnetismo fuerte, resistencia química y movimiento rápido requiere materiales e ingeniería innovadores”.

Sin embargo, lo lograron. Su robot no solo funciona, sino que se mueve 20 veces más rápido que los microrrobots magnéticos anteriores. La solución fue utilizar neodimio (un material con propiedades magnéticas) y mezclarlo con un polímero tratado con plasma, capaz de atraer determinados líquidos, pero resistente a la corrosión. Ahora bien, tras la sarta de terminología condensada en la frase anterior, la otra solución parecerá mucho menos sofisticada, aunque igualmente elegante. No sería con hacer un amasijo de neodimio y polímero para transportar cantidades controladas de líquido de manera eficiente, hacían falta pequeños pocillos donde almacenarlo. Para darle una superficie porosa al robot, los investigadores mezclaron el neodimio con pequeños cristales de azúcar y, tras añadir el polímero, “solo” tuvieron que disolver el azúcar, dejando huecos donde antes se encontraban sus cristales.

"Nuestro objetivo era crear un sistema más limpio y rápido que evitara residuos ", dijo el autor Lin Gui y, ahora que lo han conseguido, el siguiente paso no será hacerlo a lo grande, sino reducirlo todavía más: "miniaturizarlo para manejar gotas de nanolitros y explorar su integración con sensores para tareas como la administración dirigida de fármacos o la limpieza de contaminación". Aplicaciones que todavía pertenecen al dominio del futuro pero que, gracias a estas tecnologías, cada día están un poco más cerca.

QUE NO TE LA CUELEN:

• A pesar de lo emocionante que pueda parecer esta explosión que están viviendo los nanobots, es muy probable que solo una pequeña cantidad de tecnologías lleguen a ser aplicadas. Todavía tienen que superar un gran número de retos, tanto técnicos como mercantiles, antes de convertirse en una herramienta más de la investigación científica. Cabe la posibilidad de que estas soluciones no prosperen lo suficientes y que los futuros nanorobots sean descendientes de diseños que todavía no han nacido.

REFERENCIAS (MLA):

• Sun, Xiao, et al. "Hydrophilic hard-magnetic soft robots: A new approach for precise droplet manipulation." Nanotechnology and Precision Engineering, 10 June 2025, doi:10.1063/5.0251223.