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Ciencia·2 min de lectura

Brazos robóticos de algas: robots blandos que se mueven con luz

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft crearon diminutos brazos robóticos blandos que se mueven cuando las algas de su superficie hacen la fotosíntesis.

A tiny soft robotic gripper made of hydrogel layers colonized by green algae, bending as light shines on it.
Imagen: WIRED
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Un equipo de la Universidad Tecnológica de Delft, en los Países Bajos, ha desarrollado brazos robóticos blandos que se mueven gracias a algas vivas. Cuando la luz llega a los microorganismos de la superficie y estos empiezan a hacer la fotosíntesis, el brazo se dobla.

Los brazos miden unos dos centímetros de largo y tienen aproximadamente el grosor de una tarjeta de crédito. Constan de dos capas de hidrogel sobre las que viven las células de algas. Una de ellas responde a los cambios de pH, que controla el metabolismo de las algas. Con luz, las algas absorben dióxido de carbono y fijan nitrógeno, lo que vuelve más básico el entorno local y hace que el hidrogel se hinche. En la oscuridad liberan dióxido de carbono por respiración, el pH vuelve al lado ácido y el hidrogel se contrae. La diferencia de volumen entre ambas capas provoca la flexión.

La capa sensible al pH cambia de forma notable. Según los investigadores, entre pH 3 y 7 pesaba alrededor del 37 % de su peso original, mientras que a pH 11 alcanzaba el cuádruple.

Efecto local, movimiento lento

Hay otros robots blandos sensibles al pH, pero normalmente obligan a alterar la química de todo el líquido circundante. En este caso, la actividad fotosintética actúa de forma mucho más local, lo que encaja mejor en aplicaciones donde el impacto ambiental debe ser mínimo.

La velocidad es su límite. El cambio químico empieza unos 20 segundos después de aplicar la luz y unos 10 tras apagarla, pero la flexión significativa tarda varias horas.

Tras la prueba de concepto, el equipo construyó otros dispositivos: una pinza de cuatro dedos que se cierra con luz, levantó una esfera metálica hueca y la soltó al apagarla, y una pinza en forma de gancho que recogió y dejó un anillo de goma. Ambos objetos pesaban mucho menos que un clip pequeño.

Próximos pasos

Estos robots no necesitan más energía que la luz ni piezas mecánicas complejas. «Las microalgas son organismos similares a las plantas y en gran medida autosuficientes», afirmó Marie-Eve Aubin-Tam, quien dirige la investigación, y añadió que el actuador podría funcionar mucho tiempo con muy poco aporte externo.

A largo plazo, el equipo espera contribuir a robots blandos más autónomos y sensibles al entorno para agricultura automatizada, control de fluidos en dispositivos lab-on-a-chip o robótica submarina. Como las algas no están modificadas genéticamente, no surgen las preocupaciones de bioseguridad habituales en tecnologías basadas en microbios.

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