Microrrobots por impresión 3D que emulan la película 'Un viaje alucinante'

Redacción
Miércoles, 02 Septiembre 2015
Microrrobots por impresión 3D que emulan la película 'Un viaje alucinante'

Los cinéfilos recordarán la película de ciencia-ficción que se estrenó en España en los años 80 del pasado siglo con el título 'Un viaje alucinante' y que se basó en el cuento 'Fantastic Voyage' (Viaje fantástico), escrito por Otto Klement y Jerome Bixby.

Posteriormente, y al contrario de lo que suele ser habitual, la película inspiró una novela de Isaac Asimov que después de una serie de peripecias legales acabó siendo titulada 'Fantastic Voyage II: Destination Brain' (Viaje fantástico II: Destino, el cerebro).

En síntesis, el argumento era el siguiente: En plena Guerra Fría un científico soviético, especialista en la miniaturización de objetos, deserta a los Estados Unidos. En la fuga es ayudado por un agente de la CIA, que no puede evitar un intento de asesinato en su contra, quedando el tránsfuga en estado de coma. Se resuelve aplicar por primera vez la tecnología estadounidense de miniaturización para salvarle la vida. Cuatro hombres: el agente de la CIA, el piloto, dos científicos y una mujer, asistente de cirugía, tripulando un submarino llamado Proteus, son reducidos al tamaño de una bacteria e inoculados en el sistema circulatorio del científico, con la misión de viajar hasta su cerebro, encontrar y destruir la trombosis que está por provocarle la muerte.

Tienen solo una hora para realizar la operación, ya que el estado de miniaturización se revertirá al fin de ese plazo, arriesgando ser detectados y atacados por el sistema inmunológico del paciente. Después de realizar una travesía llena de peligros, descubren que hay un traidor entre ellos que sabotea la misión. Logran eliminarlo y cumplir con su misión, y faltando solo minutos para el plazo final, buscan llegar hasta el ojo por donde logran salir y regresar a su estado normal.

Pues bien, ahora Ingenieros de la Universidad de California (UC) han desarrollado por impresión 3D microrrobots nadadores polivalentes en forma de pez, propulsados por peróxido de hidrógeno y controlados magnéticamente. Sus aplicaciones podrían ir desde la desintoxicación del entorno hasta la liberación teledirigida de fármacos en el interior del cuerpo humano, una posibilidad que recuerda el argumento de la película de Hollywood.

Bautizados como microfish, son literalmente peces microscópicos impresos en 3D. Tienen el grosor de un pelo y saben nadar.

Para fabricarlos, los nanoingenieros desarrollaron su propio método de impresión 3D, llmado μCOP: una tecnología óptica de alta resolución que funciona a escala microscópica con precisión y rapidez. Sus impresoras pueden imprimir un centenar de estos peces en unos segundos, cada uno de 120 micras de largo.

El componente clave de la nueva tecnología es un chip de gama de microespejo digital (DMD), que contiene aproximadamente dos millones de microespejos. Cada microespejo se controla individualmente para proyectar la luz UV en el patrón deseado (en este caso, una forma de pez) sobre un material fotosensible, que se solidifica después de la exposición a la luz UV.

Actualmente la mayoría de los microrobots son incapaces de realizar tareas más sofisticadas debido a que cuentan con diseños simples como estructuras esféricas o cilíndricas y están hechos de materiales inorgánicos homogéneos. Ahora este nuevo estudio ha demostrado una manera simple de crear microrobots más complejos.

Para lograr darles movilidad los ingenieros cargaron de nanopartículas para que propulsarlos y permitirles dirigirlos. En la cola tienen nanopartículas de platino, que les dan impulso al reaccionar con el hidrógeno. Y en la cabeza tienen nanopartículas de hierro, que permiten controlarlos magnéticamente.

“Hemos desarrollado un método totalmente nuevo para diseñar nadadores microscópicos inspirados en la naturaleza que tienen estructuras geométricas complejas y son más pequeños que el ancho de un cabello humano. Con este método, se puede integrar fácilmente diferentes funciones dentro de estos diminutos nadadores robóticos para un amplio espectro de aplicaciones”, dijo Wei Zhu, co-autor de la investigación.

Los microfish son un concepto inspirado en la naturaleza. Una de las aplicaciones que sugiere la Universidad de California es la detección y neutralización de toxinas. Para demostrarlo, rellenaron los peces con nanopartículas de polidiacetileno y los pusieron a nadar en hidrógeno peróxido en busca de toxinas. Los peces fueron capaces de limpiar el líquido, que contenía un veneno similar al de las abejas.

Otra de las ventajas que presenta este proyecto es que ,por tratarse de una tecnología digitalizada, en cuestión de segundos podría imprimirse una matriz completa que contendría cientos de "microfish", cada uno con 120 micras de longitud y 30 micras de espesor. 

 

 

El libro de Isaac Asimov, en formato audiolibro:

 

 

 

 

 

Aplicación: Medicina, Tecnología