Investigadores de ETH Zurich han desarrollado una técnica para fabricar máquinas micrométricas mediante el enclavamiento de múltiples materiales de una manera compleja. Estos microrobots algún día revolucionarán el campo de la medicina.
Robots tan pequeños que pueden maniobrar a través de nuestros vasos sanguíneos y administrar medicamentos a ciertos puntos del cuerpo; los investigadores han estado persiguiendo este objetivo durante años. Ahora, los científicos de ETH Zurich han logrado por primera vez construir tales "micromáquinas"de metal y plástico, en el que estos dos materiales están entrelazados tan estrechamente como eslabones de una cadena. Esto es posible gracias a una nueva técnica de fabricación que han ideado.
"Los metales y los polímeros tienen propiedades diferentes, y ambos materiales ofrecen ciertas ventajas en la construcción de micromáquinas. Nuestro objetivo era beneficiarnos de todas estas propiedades simultáneamente combinando las dos", explica Carlos Alcântara, ex estudiante de doctorado en el grupo de Salvador Pané en laInstitute of Robotics and Intelligent Systems y uno de los dos autores principales del artículo. Como regla general, las micromáquinas se alimentan desde el exterior del cuerpo mediante campos magnéticos, lo que significa que deben tener instaladas piezas metálicas magnéticas. Los polímeros, en cambio, tienen la ventajaque pueden usarse para construir componentes blandos y flexibles, así como partes que se disuelven dentro del cuerpo. Si la medicación está incrustada en este tipo de polímero soluble, es posible suministrar selectivamente sustancias activas a ciertos puntos del cuerpo.
método de producción de alta tecnología
La base del nuevo método de fabricación es la experiencia del profesor de ETH Salvador Pané. Durante años, ha estado trabajando con una técnica de impresión 3D de alta precisión que produce objetos complejos a nivel micrométrico, una técnica conocida como litografía 3D. El ETHLos científicos aplicaron este método para producir una especie de molde o plantilla para sus micromáquinas. Estas plantillas tienen ranuras estrechas que sirven como "negativo" y se pueden rellenar con los materiales elegidos.
Mediante la deposición electroquímica, los científicos rellenan algunas de las ranuras con metal y otras con polímeros antes de disolver finalmente la plantilla con disolventes ". Nuestro grupo interdisciplinario está formado por ingenieros eléctricos, ingenieros mecánicos, químicos y científicos de materiales que trabajan en estrecha colaboración. Esa fue la clave para desarrollar este método ", dice Fabian Landers, estudiante de doctorado en el grupo de Pané. Él es el otro autor principal del artículo, que ha sido publicado en la revista Nature Communications.
Vehículo con pequeñas ruedas magnéticas
Como prueba del principio para fabricar micromáquinas mediante materiales entrelazados, los científicos de ETH crearon varios vehículos minúsculos con chasis de plástico y ruedas de metal magnéticas accionadas por medio de un campo magnético giratorio. Algunos de los vehículos pueden impulsarse a través de una superficie de vidrio, mientras queotros, según el polímero utilizado, pueden flotar en líquido o en una superficie líquida.
Los científicos ahora planean refinar sus micromáquinas de dos componentes y experimentar con otros materiales. Además, intentarán crear formas y máquinas más complejas, incluidas algunas que puedan plegarse y desplegarse por sí mismas. Además de servir como "transbordadores"que distribuyen sustancias activas, las aplicaciones futuras de las micromáquinas incluyen el tratamiento de aneurismas protuberancias en los vasos sanguíneos o la realización de otros procedimientos quirúrgicos. Otro objetivo de la investigación es fabricar stents soportes de vasos en forma de tubo que se despliegan y se puedan colocar en un lugar específico enel cuerpo usando campos magnéticos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Fabio Bergamin. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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