VEKTRA 374

Un grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania han logrado que robots microscópicos, tan pequeños como granos de arena, se desplacen de manera autónoma en laberintos utilizando patrones de luz inspirados en la relatividad general.

Los diminutos dispositivos, al moverse como naves espaciales arrastradas por la gravedad, representan un paso hacia aplicaciones como la administración precisa de fármacos o la limpieza de contaminantes tóxicos.

Inspiración en Einstein

El estudio, aceptado en NPJ Robotics, demuestra que las matemáticas de la relatividad general pueden trasladarse al control de microrrobots.

Al diseñar un “espacio-tiempo artificial” mediante patrones de luz, los investigadores logran que los robots se desvíen y alcancen un objetivo, imitando trayectorias que en el cosmos parecen curvas alrededor de agujeros negros, pero que en realidad siguen líneas rectas en un espacio deformado.

Un diseño minimalista

El físico Marc Miskin y su equipo en la Universidad de Pensilvania desarrollaron un microrrobot en forma de H, de menos de un milímetro de longitud, equipado con células solares microscópicas.

Al recibir luz, estas generan campos eléctricos que impulsan al robot a través de una solución líquida.

Dirigirlo se reduce a modificar la intensidad de la luz que incide en cada lado del dispositivo.

Para guiar a los robots, los investigadores emplearon un proyector digital y lentes, creando patrones de luz personalizados que transforman la placa de Petri en un terreno con “fuerzas gravitacionales” simuladas.

Así, los robots navegan de manera autónoma hasta su objetivo sin necesidad de electrónica compleja ni comunicación externa.

Física en acción

El enfoque, según el físico Zeb Rocklin de Georgia Tech, se apoya en ecuaciones de relatividad numérica que convierten un laberinto en un espacio virtual donde los robots simplemente siguen trayectorias directas.

Una vez adaptados los cálculos, estas rutas se traducen en patrones de luz que guían a los dispositivos en el mundo real.

En pruebas, varios microrrobots lograron atravesar el laberinto desde distintos puntos de partida siguiendo los caminos predichos, sin intervención adicional.

Como señala Miskin, basta con dejar al robot en el entorno y esperar a que la física haga el trabajo.

Nuevas perspectivas en robots microscópicos

El método no solo optimiza la navegación, también propone un modelo alternativo para la “codificación” de mapas: en lugar de almacenar grandes volúmenes de datos dentro del robot, la información se integra directamente en el campo de luz que lo impulsa.

La idea abre la puerta a enjambres de robots microscópicos más autónomos, capaces de enfrentar retos biomédicos y ambientales con un enfoque innovador y elegantemente fundamentado en la teoría de Einstein.

Con información de Science.