Hélices para nanobots

Según un artículo publicado el 13 de baril de 2007 en Technology Review, un grupo de investigadores ha descubierto una nueva forma de propulsión para microrobots que imita el modo en que las bacterias se desplazan rápidamente por medio de sus apéndices con forma de sacacorchos denominados flagelos.

Las pruebas indican que estas diminutas nanoespirales, de tan solo 27 nanómetros de grosor y 40 micrómetros de largo, son capaces de girar a 60 revoluciones por minuto e impulsar un objeto a cerca de 5 micrómetros por segundo.

Este tipo de propulsión se podría utilizar en sistemas de administración de fármacos, en los que éstos son transportados por el flujo sanguíneo hasta el objetivo, señala Bradley Nelson, director de la investigación y profesor de robótica y sistemas inteligentes en el instituto federal suizo de tecnología, en Zurich. A largo plazo, estas nanohélices se podrían utilizar para impulsar microrobots biomédicos autónomos.

Según Sylvain Martel, profesor asociado del departamento de ingeniería informática de la Escuela Politécnica de Montreal, Canadá, el movimiento por fluidos a nanoescala puede ser todo un reto debido a la viscosidad del líquido. A medida que disminuye el tamaño de un objeto, la fuerza necesariapara moverlo a través de un fluido no se reduce proporcionalmente, señala Martel. Para una bacteria que se intenta mover a escala microscópica, el efecto puede ser enorme; de ahí que desarrollasen sus sofisticados flagelos.

Un motor molecular que bombea protones a través de la membrana de la célula hace que los filamentos helicoidales del flagelo roten. El sistema es tan eficaz que algunos flagelos han llegado a girar a velocidades de hasta 1.000 revoluciones por minuto.
La nanoespirales de Nelson, fabricadas con dos finas bandas de arseniuro de galio, una sobre otra, por medio de técnicas fotolitográficas, con un revestimiento de indio en la capa inferior, generan su movimiento con un campo magnético giratorio externo que hace que se muevan se forma similar a los flagelos.

No es la primera vez que se utilizan campos magnéticos externos para hacer girar espirales, pero las demostraciones anteriores solían ser en una escala de milímetros. "La escala en esta ocasión es impresionante", señala Martel.

Los sistemas de administración de fármacos son una de las aplicaciones más atractivas para esta forma de propulsión, ya que pudiendo dirigir los microdispositivos de administración de fármacos hacia un lugar preciso, los tratamientos serían más eficaces.

Fuente: Technology Review

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