Bioingenieros coreanos y estadounidenses de la Universidad de Harvard han creado un revolucionario robot que se puede mover mediante impulsos de luz, con el que intentarán comprender mejor el funcionamiento del corazón humano. El mismo fue presentado en el último número de la revista Science.
El pequeño robot, que se desplaza elegantemente en el agua a 1,5 milímetros por segundo y posee una forma plana con dos aletas hacia los lados, tiene la forma de una raya, pez cartilaginoso de cuerpo liso y cola filosa con un venenoso aguijón, que está emparentado con los tiburones. Mide unos 16 milímetros de largo y presenta un peso de apenas 10 gramos.
Una de las primeras cosas que llama la atención en este revolucionario invento es su conformación. El robot está elaborado en cuatro capas sobre un molde de titanio: Una capa flexible de polímeros que es cortada con láser en forma de raya, un fino esqueleto de oro, otra capa elástica de polímeros y las células de un músculo cardíaco de ratón.
La energía con la que funciona el androide con apariencia de raya la obtiene mediante una emergente disciplina llamada optogenética, que fusiona brillantemente la ingeniería genética con el uso de la luz, para poder controlar diversas funciones celulares. El esqueleto posee una carga neutra que impide que las técnicas optogenéticas se vean afectadas.
¿Cómo es el funcionamiento?, las células cardiacas, denominadas cardiomiocitos, provocan la contracción y extensión de estas, gracias a los impulsos de luz que se generan mediante las señales ópticas que le llegan, lo que hace que las aletas puedan moverse sin ninguna dificultad.
En las pruebas de laboratorio, los científicos han sido capaces de dirigir el robot a la derecha o a la izquierda, modificando la posición de los pulsos de luz, pero obviamente el funcionamiento de está réplica no es tan preciso como el de una raya real.
De hecho, las rayas verdaderas disponen de una segunda capa de músculos para realizar grandes impulsos delanteros, mientras que el robot emplea la energía elástica del esqueleto de oro para volver a colocar sus aletas en su sitio de nuevo tras cada contracción.
No es la primera vez que Sung-Jin Park, el líder del proyecto, crea un biorobot. Hace cuatro años, bajo la tutela del laboratorio Kevin Kit Parker de la Universidad de Harvard, el científico desarrolló un robot biohíbrido que simulaba a una medusa. Pese a que la medusa “fue imposible de controlar”, señala que en esta ocasión han conseguido superar ese reto con las ágiles rayas.
De acuerdo con Keith Moored, ingeniero mecánico de la Universidad Lehigh en Bethehem, Pensilvania, las rayas representan un “predecesor ideal” para la próxima generación de vehículos subacuáticos autónomos. En su criterio, estos peces, que pertenecen a la familia de los rajiformes, son unos nadadores extremadamente eficientes.
Por ello considera que imitar su desplazamiento podría proporcionar una prometedora forma de conservar energía. Desarrollar modelos para la contracción de tejidos elaborados por el hombre también podría ayudar a avanzar el desarrollo futuro de órganos artificiales. El robot de Park está basado en otra especie de ráyido, pero aplica los mismos principios en su creación.
