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Inspirados por los insectos que caminan por el agua, los científicos han construido robots líquidos que funcionan de forma autónoma y continua sin la necesidad de entradas eléctricas, transportando productos químicos de un lado a otro mientras están parcialmente sumergidos en una solución.
La tecnología “liquibot” puede conducir a nuevos desarrollos en la síntesis química automatizada o en los sistemas de administración de fármacos para productos farmacéuticos, dicen los investigadores, incluidos los del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en los EE. UU.
Estudios anteriores habían demostrado el funcionamiento de liquibots que realizan una tarea de forma autónoma, pero solo una vez, y algunos que pueden realizar una tarea de forma continua, pero necesitan electricidad para hacerlo de forma continua.
En la nueva investigación, publicada en la revista Nature Chemistry, los científicos demostraron el primer robot líquido autoalimentado, que parecen pequeños sacos abiertos de solo 2 mm de diámetro, que puede funcionar continuamente con energía de los productos químicos en su entorno en lugar de electricidad.
“Hemos roto una barrera al diseñar un sistema robótico líquido que puede funcionar de forma autónoma mediante el uso de la química para controlar la flotabilidad de un objeto”, dijo en un comunicado el coautor del estudio, Tom Russell, de la División de Ciencias de Materiales de Berkeley Lab.
“No tenemos que proporcionar energía eléctrica porque nuestros liquibots obtienen su energía o ‘alimento’ químicamente de los medios circundantes”, explicó el Dr. Russell.
A partir de una serie de experimentos, descritos en el estudio, los investigadores encontraron que “alimentar” la sal de los liquibots los hace más pesados que la solución circundante, lo que hace que se agrupen en el medio de la solución donde se llenan de sustancias químicas seleccionadas.
Este proceso desencadena una reacción en los liquibots que genera burbujas de oxígeno, que funcionan como globos para subirlos a la superficie, donde descargan su carga y repiten el proceso siempre que haya “comida” en el sistema.
“El transporte cíclico de la carga inducido por la flotabilidad se produce de forma continua, siempre que no se agote el suministro de reactivos que se difunden al saco o gotita de la fase acuosa circundante”, señalaron los científicos en el estudio.
En estudios posteriores, los investigadores esperan evaluar cómo se pueden aplicar los liquibots para llevar a cabo una variedad de tareas, como la detección de diferentes tipos de gas en el medio ambiente o el cribado de muestras químicas en el descubrimiento y la síntesis de fármacos.
“Al diseñar la selectividad y la funcionalidad de la gota, los conceptos presentados aquí pueden extenderse a otros sistemas para su uso en la administración de productos químicos o fármacos y en micro- / mili-robots”, señalaron.
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