UNAMCREA MICROROBOTS QUE EMULAN EL NADO DE MICROORGANISMOS

En los institutos de Ingeniería (II) y de Investigaciones en Materiales (IIM) de la UNAM se desarrollan microrobots que emulan el nado de microorganismos por sus potenciales aplicaciones en la industria, como la revisión de tuberías, y en tamaños aún más pequeños, nanométricos, para destapar arterias o depositar medicamentos de manera localizada.

Francisco Godínez explicó, que es importante estudiar ese nado porque aún se desconocen los procesos de concepción, por mencionar un caso.

Desde la óptica de la hidrodinámica y de la física, no se entienden los procesos que utilizan los microorganismos para moverse. En ingeniería es importante imitarlos con microrobots que tengan diversas aplicaciones.

El equipo, donde también participa Roberto Zenit, del IIM, ha construido tres diferentes tipos de microrobots para extrapolar los resultados y explicar qué pasa.

Tomaron como modelo a los espermatozoides y a la bacteria Escherichia coli, que tiene una cabeza elipsoidal y varios flagelos que se enrollan y forman una especie de hélice rígida, con la que se impulsan en su medio, normalmente agua sucia.

En un tercer modelo, con un filamento altamente flexible, se pretende modificar la cinemática del robot para estudiar cómo se desplaza en diferentes fluidos.

Se realizó un estudio comparativo entre el comportamiento de estos nadadores y se encontró que no existe una respuesta general para explicar el nado de este tipo de dispositivos.

En el cuerpo o cabeza se atrapa una burbuja de aire para lograr una flotación neutra; de otro modo, tiende a irse hacia arriba o hundirse.

Durante sus investigaciones, Godínez y sus colaboradores encontraron que robots “multicolas” presentan un incremento sustancial de la velocidad, en comparación con los que utilizan una sola.

Aunque las aplicaciones de estas investigaciones pueden ser útiles en la industria, los resultados que emanan tienen validez y se pueden extrapolar a los nanorobots, que se ocupan en la biomedicina.

Algunos resultados ya han sido publicados, como es el caso del artículo reciente Complex fluids affect low-Reynolds number locomotion in a kinematic-dependent manner, incluido en la revista Experiments in fluids.

Asimismo, se ha establecido una estrecha colaboración con Erik Lauga, de la Universidad de Cambridge, quien es referencia en el tema y estudia locomoción en fluidos.