Inspirado en un pólipo de coral, este mini robot de plástico se mueve por magnetismo y luz.
Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven desarrollaron un pequeño robot de plástico, hecho de polímeros sensibles, que se mueve bajo la influencia de la luz y el magnetismo. En el futuro, este 'pólipo acuático inalámbrico' debería ser capaz de atraer y capturar partículas contaminantes del entorno.líquido o células de recogida y transporte para análisis en dispositivos de diagnóstico. Los investigadores publicaron sus resultados en la revista PNAS .
El mini robot está inspirado en un pólipo de coral; una pequeña criatura suave con tentáculos, que forma los corales en el océano. Doctora candidata Marina Pilz Da Cunha: "Me inspiró el movimiento de estos pólipos de coral, especialmente su habilidadpara interactuar con el medio ambiente a través de corrientes hechas por uno mismo ". El tallo de los pólipos vivos hace un movimiento específico que crea una corriente que atrae partículas de alimentos. Posteriormente, los tentáculos agarran las partículas de alimentos que flotan.
El pólipo artificial inalámbrico desarrollado mide 1 por 1 cm, tiene un vástago que reacciona al magnetismo y tentáculos dirigidos por la luz. "Combinar dos estímulos diferentes es raro, ya que requiere preparación y ensamblaje del material delicado, pero es interesante para crear robots sin atadurasporque permite que se realicen cambios complejos de forma y tareas ", explica Pilz Da Cunha. Los tentáculos se mueven al iluminarlos. Diferentes longitudes de onda conducen a resultados diferentes. Por ejemplo, los tentáculos 'agarran' bajo la influencia de la luz UV,mientras se 'sueltan' con luz azul.
DE TIERRA AL AGUA
El dispositivo ahora presentado puede agarrar y liberar objetos bajo el agua, que es una nueva característica del mini robot de entrega de paquetes guiados por la luz que los investigadores presentaron a principios de este año. Este robot terrestre no podía funcionar bajo el agua, porque los polímeros que lo componenese robot actúa a través de efectos fototérmicos. El calor generado por la luz alimentó al robot, en lugar de la luz misma. Pilz Da Cunha: "El calor se disipa en agua, lo que hace que sea imposible conducir el robot bajo el agua".material polimérico que se mueve solo bajo la influencia de la luz. No del calor.
Y esa no es su única ventaja. Además de operar bajo el agua, este nuevo material puede mantener su deformación después de ser activado por la luz. Mientras que el material fototérmico vuelve inmediatamente a su forma original después de que se han eliminado los estímulos, las moléculas en el fotomecánicoel material adquiere un nuevo estado. Esto permite que se mantengan diferentes formas estables durante un período de tiempo más prolongado ". Eso ayuda a controlar el brazo de la pinza; una vez que se ha capturado algo, el robot puede seguir sujetándolo hasta que lo abordeencienda una vez más para liberarlo ", dice Pilz Da Cunha.
FLUJO ATRACTA LAS PARTÍCULAS
Al colocar un imán giratorio debajo del robot, el vástago gira alrededor de su eje. Pilz Da Cunha: "Por lo tanto, era posible mover objetos flotantes en el agua hacia el pólipo, en nuestro caso, gotas de aceite".
La posición de los tentáculos abiertos, cerrados o algo intermedio resultó tener una influencia en el flujo de fluido ". Las simulaciones por computadora, con diferentes posiciones de tentáculos, eventualmente nos ayudaron a comprender y obtener exactamente el movimiento del tallocorrecto. Y para 'atraer' las gotas de aceite hacia los tentáculos ", explica Pilz Da Cunha.
OPERACIÓN INDEPENDIENTE DE LA COMPOSICIÓN DEL AGUA
Una ventaja adicional es que el robot funciona independientemente de la composición del líquido circundante. Esto es único, porque el material dominante que responde a los estímulos utilizados para aplicaciones subacuáticas hoy en día, los hidrogeles, son sensibles a su entorno. Los hidrogeles, por lo tanto, se comportan de manera diferente en contaminadasPilz Da Cunha: "Nuestro robot también funciona de la misma manera en agua salada o agua con contaminantes. De hecho, en el futuro el pólipo puede filtrar contaminantes del agua al atraparlos con sus tentáculos".
PRÓXIMO PASO: ROBOT DE NATACIÓN
La estudiante de doctorado Pilz Da Cunha ahora está trabajando en el siguiente paso: una serie de pólipos que pueden trabajar juntos. Ella espera realizar el transporte de partículas, en el que un pólipo pasa un paquete al otro. También hay un robot de nataciónsu lista de deseos. Aquí, ella piensa en aplicaciones biomédicas como la captura de células específicas.
Para lograr esto, los investigadores aún tienen que trabajar en las longitudes de onda a las que responde el material. "La luz ultravioleta afecta a las células y la profundidad de penetración en el cuerpo humano es limitada. Además, la luz ultravioleta podría dañar el propio robot, haciendo quees menos duradero. Por lo tanto, queremos crear un robot que no necesite luz UV como estímulo ", concluye Pilz Da Cunha.
Video: http://www.youtube.com/watch?v=QYklipdzesI&feature=emb_logo
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