Fuerza de hierro del tamaño de una mota de polvo: los microrrobots están listos para conquistar la agricultura y la medicina

Investigadores de la Universidad de Hanyang en Seúl han desarrollado una tecnología inusual basada en el principio del comportamiento colectivo de las hormigas. En el laboratorio, han creado diminutos robots magnéticos capaces de trabajar en equipo para realizar tareas complejas que serían imposibles para un solo mecanismo.

Cada microrrobot es un cubo en miniatura con una altura de apenas 600 micrómetros. Está compuesto por partículas ferromagnéticas de una aleación de neodimio, hierro y boro (NdFeB), lo que permite que los dispositivos respondan a campos magnéticos e interactúen entre sí. La forma cúbica no fue elegida al azar, ya que maximiza la superficie de contacto y refuerza la atracción magnética.

Para la producción en serie, los especialistas coreanos han desarrollado un método especial de ensamblaje in situ. El líder del proyecto, Jung Jae We, señala que esta nueva tecnología garantiza el cumplimiento preciso de la geometría y las mismas características de funcionamiento en todos los micromecanismos.

Las pruebas han arrojado resultados sorprendentes: mil microrrobots metálicos, actuando en conjunto, formaron algo parecido a una balsa. En el agua, aprendieron a rodear objetos que pesan 2000 veces más que uno de ellos y a transportarlos a través del líquido. Al mover cargas sobre superficies sólidas, los robots lograron manejar objetos que superan su propio peso en 350 veces.

Estos dispositivos también dominaron la técnica de superar obstáculos elevados: pueden trepar salientes que son cinco veces más altos que su longitud. Su trabajo en grupo es más eficiente cuando se alinean en largas cadenas.

La colonia opera bajo el mismo principio que un hormiguero: incluso si una parte de los robots falla, los demás continúan avanzando hacia el objetivo. Esta resistencia del sistema es una de las principales ventajas de la robótica de enjambre.

Modificando los parámetros de magnetización, los científicos logran que los robots se organicen en diferentes configuraciones. Gracias a esta capacidad, estos pequeños mecanismos pueden adaptarse a una amplia variedad de tareas, desde manipulaciones médicas hasta trabajos industriales.

En el futuro, podrán ayudar a limpiar los océanos de residuos plásticos. Su habilidad para formar estructuras flotantes y capturar pequeños objetos es perfecta para este tipo de trabajo. En la agricultura, los robots serán capaces de llevar fertilizantes y otras sustancias directamente a las raíces de las plantas sin afectar las áreas vecinas.

La industria electrónica también está interesada en esta nueva tecnología. Las propiedades magnéticas de estos diminutos robots serán útiles en el ensamblaje de circuitos miniaturizados. Además, pueden acceder a los espacios más estrechos de mecanismos complejos para realizar reparaciones.

El siguiente paso para los científicos es enseñar a la colonia a actuar de forma más autónoma. Por ahora, no pueden orientarse por sí solos en laberintos como los vasos sanguíneos.

A medida que avance la tecnología, surgirán sistemas de transporte autónomos basados en inteligencia de enjambre. Con ellos, será posible transportar cargas microscópicas a lugares de difícil acceso o llevar a cabo nuevos tipos de diagnósticos médicos.