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Un equipo de investigadores de la Universidad de Michigan y la Universidad de Pensilvania presentó los robots programables y autónomos más pequeños del mundo, con dimensiones de apenas 0,2 por 0,3 por 0,05 milímetros.
Estos dispositivos, casi invisibles a simple vista, pueden funcionar durante meses y aspiran a transformar sectores como la medicina y la manufactura gracias a su capacidad para nadar, procesar información sensorial y ejecutar tareas de manera independiente.
El logro fue publicado en la revista Science Robotics, fruto de la colaboración entre ambas instituciones, marca un hito en miniaturización robótica y abre nuevas posibilidades para el desarrollo tecnológico.
Propulsión eléctrica y computación ultracompacta: la clave del avance
Los robots microscópicos de la Universidad de Michigan y la Universidad de Pensilvania resuelven un desafío técnico que limitó la robótica a microescala durante décadas: la movilidad autónoma.
Cada robot, de coste de producción de un centavo, integra un “cerebro” electrónico capaz de recibir y procesar señales del entorno y ejecutar instrucciones programadas. Su tamaño, comparable al de muchos microorganismos, les permite operar en espacios donde la intervención humana es imposible.
El funcionamiento de estos robots se apoya en la combinación de propulsión innovadora y computación ultracompacta. El sistema de movimiento, diseñado por el equipo de Pensilvania, hace posible que los robots se desplacen en patrones complejos y coordinen sus trayectorias en grupo, de manera similar a un banco de peces.
A diferencia de otros mecanismos, su propulsión no depende de partes móviles; esto les otorga durabilidad excepcional y la capacidad de nadar durante meses. De acuerdo con la Universidad de Michigan, el desplazamiento se logra gracias a un campo eléctrico que moviliza iones en el fluido circundante; estos iones empujan las moléculas de agua, generando así la fuerza para mover el robot.
Sistemas inteligentes con consumo de energía ultra bajo
En la vertiente computacional, el equipo que lideran David Blaauw y Dennis Sylvester desarrolló un sistema capaz de operar con apenas 75 nanovatios de energía, una cifra 100.000 veces menor que la requerida por un reloj inteligente. Para lograr este nivel de eficiencia, la mayor parte del robot se destina a paneles solares que suministran la energía necesaria.
El control y la programación de los robots se realiza con pulsos de luz, y cada robot posee un identificador único que permite asignarle tareas específicas dentro de un grupo. Blaauw explicó que fue necesario diseñar de cero las instrucciones del programa informático, condensando múltiples órdenes en una sola instrucción especial para adaptarse a la memoria limitada de estos microrrobots.
Aplicaciones potenciales: medicina, manufactura y más allá
El potencial de estos robots programables abarca numerosos campos. En medicina, podrían monitorizar células individuales, detectando variaciones de temperatura con precisión de hasta un tercio de grado Celsius y reportar estos datos mediante movimientos específicos, similares a la “danza” de las abejas. Esto permitiría identificar áreas de actividad celular anómala o seguir procesos biológicos en tiempo real.
En manufactura, los robots podrían colaborar en la construcción de dispositivos a microescala, facilitando operaciones que requieren precisión extrema y acceso a espacios reducidos. La Universidad de Michigan resalta que versiones futuras incorporarían programas más complejos, nuevos sensores y la capacidad de operar en entornos más exigentes.
Un hito en la robótica programable
Los líderes del proyecto destacan el carácter pionero de este avance. Marc Miskin, de la Universidad de Pensilvania, aseguró: “Hemos conseguido robots autónomos 10.000 veces más pequeños”, lo que establece una nueva escala para la robótica programable.
Blaauw indicó que la sinergia entre el sistema de propulsión de Pensilvania y los microcomputadores de Michigan permitió superar barreras previas en el sector. Ambos equipos consideran que este desarrollo establece la base para una nueva generación de robots inteligentes y funcionales a escala microscópica.
Para la Universidad de Michigan, este logro marca solo el inicio de una etapa transformadora de la robótica a microescala, con la posibilidad de incorporar mayores niveles de inteligencia y funcionalidad en dispositivos casi invisibles, capaces de operar de manera autónoma durante largos periodos y en entornos antes inaccesibles.
