Cuando pensamos en tecnologías futuristas los robots son los reyes. Ya fueran autómatas sencillos o animatrónicos modernos, llevamos siglos coqueteando con la idea de imitar a la vida con piezas mecánicas. Sin embargo, hay algo incluso más futurista que los robots: robots diminutos. Minúsculos enjambres de robots capaces de organizarse para llevar a cabo tareas complejas, adoptando todo tipo de formas por el camino. Suena realmente a ciencia ficción y, posiblemente menos asequible que diseñar un único robot de tamaño humano. Sin embargo… estamos equivocados. Estos enjambres son, en realidad, más sencillos y, de hecho, la Universidad de Seúl los ha diseñado con bastante éxito.

La investigación acaba de ser publicada en la revista Cell Press y, en el artículo, los investigadores surcoreanos explican los rudimentos que hay tras estos minúsculos ingenios. Resumiéndolo mucho, la clave por la que estos robots son tecnológicamente más asequibles que los androides de las películas es que la miniaturización nos invita a renunciar de muchas funciones. En ningún caso se tratan de versiones en miniaturas de robots humanoides, ni siquiera tienen piezas. Su cuerpo es un cubo de apenas medio milímetro de longitud porque eso es lo que podemos diseñar a esa escala y, con esas limitaciones, las funciones han de ser igualmente limitadas. No hay movimientos finos u optimizados, sino convulsiones más o menos coordinadas que podemos dirigir lo justo para cumplir algunas funciones fundamentales (muy útiles, por otra parte).

Salta, empuja y rapta insectos

Si estas “robohormigas” fueran parte de un videojuego, posiblemente serían bastante aburrido. Nuestro personaje estaría formado por cientos de pequeños cubos que se juntan, separan y reordenan espásticamente, lo cual es atractivo, pero sus funciones no serían muchas. Los cubos podrían agitarse hasta que algunos de ellos saltaran por encima del enjambre, cubriendo una altura cinco veces mayor que la de cada cubito. Podrían acoplarse en decenas de agujas rotatorias que avanzaran poco a poco sobre una superficie como agujas de un reloj invisible. Podrían colarse bajo algunos objetos y ensamblarse para empujarlos como si fueran un gato mecánico. Y cargarse a las “espaldas” objetos y arrastrarlos por medios líquidos y sólidos.

De hecho, los investigadores probaron esto último con insectos y las “robohormigas” fueron capaces de llevar hormigas reales y cochinillas hasta la meta sin demasiada dificultad. Es más, entre los juegos con insectos hubo uno con larvas de escarabajo a las que podían guiar para que no se acercaran a la comida. Lo dicho, posiblemente no sea el videojuego del año, pero sus funciones podrían abrir muchas puertas realmente útiles… aparte de estos juegos entomológicos, claro.

Algunas cifras

Para hacernos una idea, con un enjambre de 1000 “robohormigas”, los investigadores lograron transportar una pastilla 2000 veces más pesada que cualquiera de los robots por separado. Eso sí, estas cifras son en un medio acuoso, donde el peso se ve aligerado. En un medio sólido cada robot es capaz de mover (cuando se asocian), 350 veces su peso, lo cual tampoco es nada desdeñable. Todo ello sugiere que, con más desarrollo, estos investigadores podrían crear robots capaces de desobstruir vasos sanguíneos, por ejemplo, reduciendo el riesgo de infarto en algunos pacientes. Aunque, como hemos indicado ya, esta aplicación todavía no es real. Ahora mismo, los enjambres de robots están limitados por los campos magnéticos que los mueven, ya que no hay motores en su interior. Su cuerpo está formado por una resina epoxi cubierta de partículas ferromagnéticas, esto es, que responden a los campos magnéticos. Concretamente, estas partículas están formadas de imanes de neodimio, un material compuesto por neodimio, hierro y boro.

Y no nos equivoquemos, en palabras de Jeong Jae Wie, investigador en el Departamento de Ingeniería Orgánica y Nano de la Universidad de Hanyang, en Seúl, “la alta adaptabilidad de los enjambres de microrrobots a su entorno y el nivel de autonomía en el control del enjambre fueron sorprendentes”. Los resultados son buenos, simplemente necesitamos que sean mejores para aplicarlos al mundo sanitario. El mismo Wie lo aclara con una segunda declaración “Si bien los resultados del estudio son prometedores, los enjambres necesitarán mayores niveles de autonomía antes de estar listos para aplicaciones en el mundo real”

Un mundo real para el que, sin embargo, los investigadores ya se están preparando desde un optimismo cauto: “Desarrollamos un método de producción en masa rentable utilizando moldeo por réplica y magnetización in situ, asegurando geometría uniforme y perfiles de magnetización para un desempeño consistente”, explica Wie. Que, dicho de otro modo, significa que pueden diseñar algunas características de los robots a voluntad y en el mismo lugar en el que van a ser usados. Concretamente aquellas que serán determinantes para que el campo magnético les afecte del modo adecuado, consiguiendo el movimiento deseable.

Cada vez se publican más investigaciones sobre robots diminutos y, si no surge una gran revolución inesperada, es posible que estos enjambres lleguen a nuestras casas antes que los clásicos robots humanoides de la ciencia ficción.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Muchas de estas investigaciones terminan cayendo en saco roto, algunas nos ayudan avanzar significativamente en cuestiones de ingeniería y, solo unas pocas, abren líneas de investigación nuevas. Por ahora es difícil saber si las “robohormigas” tendrán futuro porque, como ellas, hay multitud de partículas magnéticas “programables” para desempeñar tareas sencillas que, si tal vez no son cúbicas, tienen formas de esfera. ¿Es tan significativa la diferencia? Es difícil saberlo, pero posiblemente no.

REFERENCIAS (MLA):

• Wie, Jeong Jae, et al. "Magnetic Swarm Intelligence of Mass-Produced Programmable Microrobot Assemblies for Versatile Task Execution." Device, Cell Press, 18 Dec. 2024, doi:10.1016/j.device.2024.100626.