miércoles, 23 de mayo de 2012

Enjambres de microrobots de burbujas de aire impulsados por láser capaces de ensamblar células vivas


Construir robots a base de burbujas puede sonar como una idea intrigante pero propulsar estos con rayos láser es algo que va más allá de la imaginación de muchos. Los microrobots de burbujas, creados por investigadores de la Universidad de Hawaii, carecen de partes mecánicas a pesar de lo cual pueden ser manipulados con una alto grado de precisión. Combinados en complejos sistemas robóticos podrían emplearse para ensamblar objetos de mayor tamaño, como por ejemplo células biológicas.
Para crear un microrobot de burbuja, los científicos emplearon un haz láser de 980 nanómetros y 400 mW el cual hicieron incidir en el glóbulo de una burbuja regular colocada sobre una superficie absorbente de calor, la cual estaba rodeada por una solución salina. Conforme el fluido que rodea la burbuja se aleja del punto calentado por el láser, la burbuja es impulsada hacia ese lugar. La ubicación de la burbuja cambia junto con el punto de destino del rayo láser, y entre más poderoso sea el haz, más rápido se mueve la burbuja (la velocidad máxima es de 4 mm/s). El nivel de precisión es finamente ilustrado por la siguiente imagen, la cual muestra cuerpos de vidrio de 100 µm de diámetro los cuáles son ordenados por un microrrobot (el cual puede observarse en la parte central superior de la imagen) para formar el acrónimo de la Universidad de Hawaii (UH).


Microrrobots de burbujas de aire en acción


Este enfoque poco convencional significa que un número prácticamente ilimitado de robots diminutos pueden ser creados y destruidos instantáneamente de acuerdo a la necesidad y prácticamente sin costo alguno. Ningún ensamblaje es necesario, todo lo que se necesita para crear un robot es una jeringa llena de aire. Otra ventaja importante sobre alternativas menos "efìmeras" de sistemas microrobóticos es el hecho de que cada uno de estos robots puede ser dirigido de forma independiente por láseres separados, lo cual no resulta tan sencillo con microrrobots controlados magnéticamente.

Por otro lado, la limitación obvia del sistema es que opera en un ambiente líquido, lo cual puede o no ser una desventaja dependiendo del caso. La siguiente etapa en la investigación es emplear un conjunto de láseres para controlar equipos completos de microrrobots que puedan emplearse para ordenar cuerpos pequeños y producir formas más complejas. El objetivo es crear un sistema capaz de crear microestructuras tan complejas como una célula, posiblemente de forma autónoma.






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