Microrobots de celosía accionados por luz con movimiento multimodal

Área de la Ciencia:

• Microrrobótica
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería biomédica

Sus antecedentes:

• Los microrrobots sin ataduras son cruciales para la biónica, la biomedicina y la micromecánica.
• Replicar los movimientos naturales de los microorganismos en los microrrobots artificiales sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Introducir un nuevo enfoque basado en láser para crear microrrobots suaves altamente deformables y sin ataduras.
• Mejorar las capacidades de locomoción de los microrrobots y la eficiencia energética.

Principales métodos:

• Se utilizaron hidrogeles de nanotubos de carbono de pared única (PNIPAM-SWNT) y una estructura de red octaédrica truncada.
• Empleado escaneo láser secuencial para controlar la deformación y el movimiento del microrobot.
• Microrobots diseñados con una densidad relativa reducida para una mayor flexibilidad.

Principales resultados:

• Se logra una alta velocidad de rotación in situ (29,38°/s) y una locomoción peristáltica (15,15 μm/s).
• Movimiento y navegación programados autónomos demostrados a través de aberturas estrechas (75% del ancho de reposo).
• Demostró una eficiencia energética significativamente mejorada (1/6 de la energía del láser para 3 veces la velocidad en comparación con los microrrobots sólidos).

Conclusiones:

• Los microrrobots suaves de celosía impulsados por luz (LSMR) desarrollados ofrecen un control y una eficiencia sin precedentes.
• Estos avances representan un importante paso adelante para los microrrobots suaves impulsados por la luz.
• Los LSMR muestran un gran potencial para futuras aplicaciones en biomedicina, biónica e ingeniería micromecánica.