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Los nanobots del tamaño de una celda pueden calcular y detectar sus entornos


La nanotecnología sigue reduciéndose, pero los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) llevaron la robótica diminuta a un nuevo nivel. La universidad podría haber creado los robots más pequeños hasta la fecha capaces de detectar sus entornos.

Los robots 'increíblemente pequeños' tienen solo el tamaño de un óvulo humano y pueden almacenar datos e incluso calcular. Consisten en pequeños circuitos electrónicos hechos de materiales bidimensionales y apalancan coloides para ayudar a alimentar los sistemas.

Los coloides miden solo una mil millonésima a una millonésima parte de un metro, y son partículas o moléculas insolubles suspendidas en una sustancia. El coloide más común que conocen los humanos es la leche, que tiene pequeños glóbulos de grasa y proteína que no se sedimentan.

Los investigadores acoplaron esos coloides a los circuitos utilizados en los robots para ejecutar comandos. El equipo espera usar algún día los pequeños robots en dispositivos que podrían enviarse en viajes de diagnóstico, como ser enviados a través del cuerpo humano, un oleoducto o tubos en una refinería química.

“Queríamos encontrar métodos para injertar circuitos electrónicos completos e intactos en partículas coloidales”, explicó Michael Strano, profesor de ingeniería química de Carbon C. Dubbs en el MIT. Strano se desempeñó como autor principal del estudio, que se publicó hoy en la revistaNanotecnología de la naturaleza. Volodymyr Koman, postdoctoral del MIT, fue el autor principal del artículo.

"Los coloides pueden acceder a los entornos y viajar de formas que otros materiales no pueden", dijo Strano. Cosas como las partículas de polvo pueden viajar teóricamente para siempre en el aire porque son lo suficientemente pequeñas como para chocar constantemente con las moléculas de aire.

Strano señaló que otros equipos de investigación han trabajado en dispositivos molecularmente pequeños. Sin embargo, esos equipos trabajaron para controlar el movimiento de esos robots a escala individual en lugar de averiguar cómo mover esos pequeños robots en masa.

Los robots desarrollados por MIT son autoalimentados y no requieren baterías internas. Un fotodiodo proporciona suficiente electricidad a los diminutos circuitos robóticos para alimentarlos. Es suficiente para que los robots le den sentido a sus entornos, potencian los circuitos computacionales y de memoria.

Los chips convencionales, como los basados ​​en silicio que se asocian con mayor frecuencia con la electrónica, tienen sustratos planos. Esos no funcionarían tan bien cuando se trata de coloides. Los investigadores llamaron a los chips convencionales "sedientos de energía". De ahí la necesidad de los investigadores de una solución bidimensional. El equipo combinó el grafén supermaterial y dicalcogenuros de un metal de transición y descubrió que era el par perfecto para interactuar con coloides.

“Pueden funcionar con nanovatios con voltajes subvoltios”, dijo Koman.

La electrónica 2-D todavía necesita que los coloides funcionen completamente, incluso en "sustratos no convencionales", señaló Korman.

"No pueden existir sin un sustrato", dijo Strano. "Necesitamos injertarlos en las partículas para darles rigidez mecánica y hacerlas lo suficientemente grandes como para ser arrastradas por el flujo".

El equipo reconoce que su robótica a nanoescala "no ha alcanzado ese nivel" de convertirse en electrónica avanzada.

"Vemos este artículo como la introducción de un nuevo campo" en robótica, dijo Strano.


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