Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una nueva técnica para la creación de dispositivos robóticos blandos a partir de un material de hidrogel a base de agua, que puede ser modelado, doblado y utilizado para manipular objeto llamado ionoimpresión.
Los hidrogeles son elásticos, translúcidos y en teoría biocompatibles. La técnica utiliza hidrogeles con una pequeña fracción de moléculas de polímero con los que pueden modificar el patrón del hidrogel eléctricamente mediante el uso de un electrodo de cobre que inyecta iones cargados positivamente en el material, logrando hacer al material más rígido y resistente, además de poder permanecer estable durante varios meses en el agua. De esta manera los investigadores pueden apuntar a áreas específicas con los electrodos para crear un marco de material endurecido en el hidrogel.
En resumen, la ionoimpresión introduce cierta cantidad de estrés en el hidrogel, alterando su comportamiento de modo tal que con la forma adecuada, los investigadores pueden crear una pinza blanda de hidrogel para recoger objetos.
“Este trabajo nos acerca un paso más hacia el desarrollo de nuevas tecnologías de robótica suaves que imiten a los sistemas biológicos y puedan trabajar en ambientes acuosos,” dice el Dr. Michael Dickey, profesor asistente de ingeniería química y biomolecular en NC State y autor de la investigación.
También se destacó que los iones de cobre no son los únicos compatibles con este proceso, ya que también es posible usar calcio, un detalle muy importante a la hora de aplicar esta tecnología en un entorno medicinal. La idea de fondo es desarrollar microdispositivos biológicamente compatibles, algo que parece viable si tenemos en cuenta que el patrón de iones introducido en el hidrogel puede permanecer estable durante varios meses en el agua.
“En el corto plazo, la técnica puede tener aplicaciones para la administración de fármacos o andamios de tejidos y dirigir el crecimiento celular en tres dimensiones, por ejemplo”, dice el Dr. Orlin Velev coautor del proyecto.
Referencia: Nature