Investigadores crean dispositivos robóticos con un hidrogel

Investigadores de la Universidad de Carolina del Norte en Estados Unidos han desarrollado una nueva técnica para la creación de dispositivos de un material de hidrogel a base de agua que puede ser modelado, doblado y se utiliza para manipular objetos.
 Es una nueva tecnología que imita a la biología pudiendo trabajar en ambientes líquidos, puede tener aplicaciones para la administración de fármacos o estructuras de tejidos y dirigir el crecimiento celular en tres dimensiones. La técnica que han desarrollado utiliza hidrogeles, que son geles compuestos de agua y una pequeña fracción de moléculas de polímero, son elásticos, translúcidos y  en teoría  biocompatibles.

Los investigadores encontraron una manera de modificar el  patrón de las secciones de hidrogel eléctricamente mediante el uso de un electrodo de cobre para inyectar iones del mismo material cargados positivamente. Los iones se enlazan con los sitios de carga negativa en la red de polímeros del hidrogel, va vinculando  las moléculas de polímero esencialmente entre sí y hace que el material sea más rígido y más resistente. Los cientificos pueden apuntar a áreas específicas con los electrodos para crear un marco de material endurecido en el hidrogel. Los patrones resultantes de iones son estables durante meses en el agua.
Los enlaces entre las moléculas de biopolímero y los iones de cobre también tiran de los hilos moleculares más cerca juntos, provocando que el hidrogel se doble o se flexione. Y mientras más iones de cobre  se inyecten en el hidrogel de corriente que fluye a través de los electrodos, los otros más se doblan.



Los investigadores fueron capaces de aprovechar el aumento de la rigidez y el comportamiento de flexión en las secciones modeladas para que el hidrogel pudiera manipular objetos. Por ejemplo, creando un segmento en forma de V de hidrogel. Cuando los iones de cobre se inyectan en la parte inferior de la V, las pinzas suaves de  hidrogel se flexionan,  cerrando  el objeto. Mediante la inyección de iones en la parte posterior del hidrogel, las pinzas se abrieron, liberando el objeto.
La técnica es muy prometedora para el uso en robótica y aplicaciones biomédicas.

Fuente: http://news.ncsu.edu/releases/velev-dickey-soft-robotics-2013/