Fuente: Instituto de Sistemas Inteligentes les. Max Planck en Tubinga
Los pangolines son criaturas fascinantes. Este animal parece una piña andante porque es el único mamífero completamente cubierto de escamas duras. Las cutículas están hechas de queratina, al igual que nuestro cabello y nuestras uñas. Las escamas se superponen y están directamente conectadas a la capa subyacente de piel suave. Este arreglo especial permite que los animales se enrosquen en una bola en caso de peligro.
Si bien los pangolines tienen muchas otras características únicas, los científicos del Departamento de Inteligencia Física del Instituto de Sistemas Inteligentes. Max Planck en Stuttgart estaba particularmente fascinado por cómo los pangolines pueden enrollar rápidamente sus cuerpos escamosos. Tomaron al animal como modelo y desarrollaron un robot flexible compuesto por elementos blandos y duros que, al igual que el animal, se convierten instantáneamente en una esfera, con la función adicional de que el robot puede emitir calor cuando lo necesita.
En un artículo científico publicado en comunicación de la naturaleza, los científicos presentan un diseño para un robot que no mide más de dos centímetros de largo y consta de dos capas: una capa blanda hecha de un polímero tachonado con pequeñas partículas magnéticas y un elemento duro hecho de elementos metálicos dispuestos en capas superpuestas. Entonces, aunque el robot está hecho de componentes metálicos sólidos, sigue siendo suave y flexible para usar dentro del cuerpo humano.
Cuando el robot se expone a un campo magnético de baja frecuencia, los científicos pueden enrollarlo y moverlo de un lado a otro como les plazca. Los elementos metálicos sobresalen como escamas de animales sin lesionar los tejidos circundantes. Cuando está enrollado, el robot puede transportar partículas como drogas. La visión es que una máquina tan pequeña algún día se abrirá camino a través de nuestro sistema digestivo, por ejemplo.
Cuando el robot se expone a un campo magnético de alta frecuencia, se calienta a más de 70 °C debido al metal incorporado. La energía térmica se utiliza en muchos procedimientos médicos, como el tratamiento de trombosis, la detención de hemorragias y la extirpación de tejido tumoral. Los robots flotantes que pueden moverse libremente a pesar de estar hechos de elementos duros como el metal y que también pueden emitir calor son raros. Por lo tanto, el robot pangolín se considera prometedor para la medicina moderna.
Robot magnético sin ataduras inspirado en un pangolín. Ilustración conceptual de un robot inspirado en un pangolín que opera en el intestino delgado. El robot se activa mediante un campo magnético de baja frecuencia y se calienta de forma remota mediante un campo magnético de alta frecuencia. El cuerpo de un pangolín consta de escamas de queratina dura individuales superpuestas. El robot inspirado en este diseño superpuesto se muestra a la derecha. Fotografías de pangolines utilizadas bajo la licencia estándar de Shutterstock. Fuente: Instituto de Sistemas Inteligentes les. Max Planck en Tubinga
Algún día, puede llegar incluso a las zonas más estrechas y sensibles del cuerpo de forma mínimamente invasiva y suave e irradiar calor cuando sea necesario. Esta es una visión del futuro. Ya hoy en un video, los científicos muestran cómo pueden dirigir de manera flexible un robot a través de tejido animal y órganos artificiales.
Más información:
comunicación de la naturaleza (2023). www.nature.com/articles/s41467-023-38689-x