Un equipo de investigación del Laboratorio de Robótica Blanda de la ETH Zúrich, una universidad pública en Suiza, construyeron bioactuadores, robots con tejido vivo que pueden nadar, saltar, flexionarse y sujetar objetos sin necesidad de un motor rígido.
Inventaron robots con tejido vivo que nadan, saltan y agarran objetos sin motores rígidos
Un dúo de científicos suizos resolvió el problema de la mayoría de los modelos biohíbridos y logró avances en el campo de la robótica, aunque aclararon que sus descubrimientos se encuentran en la fase experimental y preclínica.
Los bioactuadores de aproximadamente 1,5 centímetros lograron un rango de movimiento hasta 11 veces superior al de dispositivos anteriores. El hallazgo publicado en Nature Communications abre una vía experimental hacia máquinas flexibles, adaptables y menos dependientes de mecanismos convencionales.
El equipo resolvió un problema recurrente en modelos biohíbridos: la falta de fuerza para realizar grandes desplazamientos. En general, las células musculares cultivadas se contraen, pero el movimiento resultante es mínimo.
La clave para resolver esa dificultad fue diseñar de manera conjunta el tejido y su soporte artificial para aprovechar mejor cada contracción y convertirla en acciones observables fuera del entorno microscópico de laboratorio.
De todas formas, los autores de la investigación aclararon que la tecnología permanece en una fase experimental y preclínica. El músculo vivo necesita soluciones nutritivas para conservar su actividad, por lo que estos dispositivos todavía no pueden operar durante periodos prolongados sin apoyo externo.
Cómo mejoraron la relación entre tejido vivo y material sintético
Los investigadores Aiste Balciunaite y Mike Y. Michelis, dirigidos por el profesor Robert Katzschmann, utilizaron simulaciones computacionales para decidir la geometría del hidrogel y la distribución del músculo antes de fabricar los componentes. Después produjeron los andamios mediante impresión 3D con xolografía, una técnica que permite formar estructuras precisas dentro de materiales sensibles a la deformación y a la presión de cada movimiento.
Los soportes incorporan ranuras finas que ayudan a fijar las fibras musculares y a orientar su crecimiento. Esa alineación permite que la fuerza de las células se transfiera con menos pérdidas hacia la parte flexible del dispositivo.
En vez de añadir más músculo, el equipo buscó mejorar la relación entre el tejido vivo y el material sintético. La estructura funciona como un sistema integrado que transforma contracciones en movimiento.
Con estas modificaciones, los bioactuadores alcanzaron una velocidad de 6,2 milímetros por segundo y saltaron hasta cinco milímetros con una sola contracción, lo que elevó cerca de un tercio de su propia longitud corporal en las pruebas de laboratorio.
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