Los investigadores del MIT han desarrollado una técnica para producir en masa robots del tamaño de células a partir de grafeno.
Los robots se están volviendo más y más pequeños, desde el tamaño de insectos hasta pequeños robots con forma de cuentas que algún día podrían nadar a través del cuerpo para controlar la salud o administrar medicamentos. Los ingenieros de MIT recientemente lograron crear robots del tamaño de una celda que podrían recopilar datos sobre su entorno, pero fueron un poco difíciles de fabricar. Ahora, el equipo ha encontrado una manera de producir en masa estas células sintéticas (sincronizadas) a través de la fracturación controlada del grafeno.
En julio, el MIT reveló que los robots eran tan pequeños, que estaban siempre a merced de las moléculas de cualquier líquido en el que estuvieran suspendidos. Eso significa que no tenía sentido tratar de guiarlos, pero aún podían retroceder y observar, sintiendo Su entorno y el almacenamiento de datos durante largos períodos de tiempo. Más tarde, podrían filtrarse y analizarse para obtener una lectura de la calidad del agua, por ejemplo, o biomarcadores para detectar enfermedades en el torrente sanguíneo de un paciente.
El problema era que todos estos pequeños robots debían hacerse a mano, lo que obviamente demoraba mucho tiempo. Para acelerar el proceso, el equipo ahora ha desarrollado un proceso de fabricación llamado «autoperforación».
En primer lugar, los componentes electrónicos están encerrados en un material polímero. Luego, pequeños puntos de este material se depositan en una hoja plana de grafeno mediante una impresora de microarreglo, antes de que otra capa de grafeno se extienda por encima. A medida que la capa superior se asiente, caerá sobre los puntos, como un mantel.
A continuación, el grafeno se acentúa hasta el punto de que se fractura. Pero en lugar de romperse al azar como una ventana rota, el material se romperá en los puntos de tensión alrededor de cada punto, dejando una serie de sincronizadores que parecen haber sido perforados cuidadosamente. Mejor aún, los bordes de las dos capas de grafeno terminan pegados entre sí, envolviendo los componentes electrónicos de manera segura en el interior.
«Este procedimiento general de uso de la fractura controlada como método de producción se puede extender a muchas escalas de longitud», dice Albert Liu, coautor de un estudio que describe el método. «[Podría potencialmente usarse con] esencialmente cualquier material 2D de elección, en principio permitiendo a futuros investigadores adaptar estas superficies atómicamente delgadas en cualquier forma deseada para aplicaciones en otras disciplinas».
Los sincronizadores pueden almacenar información en una matriz de memoria, que puede leerse más tarde con una sonda eléctrica y borrarse para reutilizarla. Como prueba, el equipo codificó las letras M, I y T en una matriz de memoria dentro de una celda sincronizada, y mostró que era legible, incluso después de meses de flotar en el agua. Esos datos pueden incluso ser almacenados sin poder.
En el futuro, este método de producción en masa podría usarse para hacer sincronizaciones con más funciones, como las que se usaron en el estudio anterior.
La investigación se publicó en la revista Nature Materials, y el equipo describe el trabajo en el vídeo a continuación.
