Crean baterías para alimentar robots del tamaño de una célula

Un grupo de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha desarrollado una innovadora batería diminuta que podría revolucionar la creación de robots autónomos microscópicos. Estos robots, del tamaño de una célula, tendrían la capacidad de administrar medicamentos dentro del cuerpo humano y también podrían emplearse para tareas como la detección de fugas en gaseoductos.

La batería, que mide solo 0,1 milímetros de largo y 0,002 milímetros de grosor, tiene un tamaño comparable al grosor de un cabello humano. Esta pequeña pila funciona aprovechando el oxígeno del aire para oxidar zinc, generando una corriente eléctrica de hasta 1 voltio. Esta cantidad de energía es suficiente para alimentar sensores o circuitos electrónicos pequeños, según los resultados publicados por los ingenieros en la revista Science Robotics.

El laboratorio dirigido por Michael Strano en el MIT ha estado investigando durante años en la creación de robots miniaturizados que puedan interactuar con su entorno. Uno de los desafíos más grandes en este campo es cómo proporcionar la energía necesaria para que estos robots funcionen de manera autónoma.

Aunque investigaciones previas han demostrado que los dispositivos a microescala pueden ser alimentados por energía solar, estas soluciones requieren una fuente constante de luz, como un láser, para funcionar. Este enfoque limita la autonomía de los robots, que deben estar continuamente iluminados, lo que los convierte en dispositivos dependientes de una fuente externa.

Al incorporar una batería interna, estos pequeños dispositivos podrían operar de manera más independiente y acceder a espacios de difícil acceso. Para lograr esta autonomía, el equipo de Strano optó por utilizar una batería de zinc-aire, un tipo de pila conocida por su durabilidad y comúnmente utilizada en audífonos, indica EFE.

La batería creada por el equipo es incluso más pequeña que un grano de arena y consiste en un electrodo de zinc conectado a un electrodo de platino, ambos encapsulados en una delgada capa de polímero SU-8, un material común en la microelectrónica. La interacción entre estos electrodos y el oxígeno genera un flujo de electrones que produce una corriente eléctrica.

Según los autores del estudio, se podrían fabricar hasta 10.000 de estas microbaterías a partir de una sola oblea de silicio de 2 pulgadas, y cada una tendría suficiente carga para alimentar pequeños sensores y componentes robóticos.

En sus experimentos, el equipo demostró que la batería es capaz de alimentar un pequeño actuador, como un brazo robótico en miniatura, o un circuito de reloj que permite a los dispositivos medir el tiempo.

Actualmente, los investigadores han conectado su batería a dispositivos externos mediante un cable, pero en futuros proyectos planean integrar la batería directamente en los robots, haciéndolos completamente autónomos.

Uno de los objetivos a largo plazo del equipo es diseñar robots microscópicos que puedan ser inyectados en el cuerpo humano para localizar un sitio específico y liberar un medicamento, como la insulina. Estos robots estarían fabricados con materiales biocompatibles y diseñados para descomponerse después de cumplir su función.

Los ingenieros también están trabajando en aumentar el voltaje de la batería, lo que ampliaría aún más el rango de aplicaciones posibles para esta tecnología innovadora.