Sistema linfático robótico allana el camino para dispositivos portátiles y máquinas autoalimentadas

Los robots blandos y los dispositivos portátiles prometen interacciones más seguras con las personas y una mejor adaptación a entornos complejos, pero alimentarlos sigue siendo un gran desafío. La mayoría depende de baterías voluminosas o de fuentes de energía externas que limitan la flexibilidad y el uso a largo plazo. Por lo tanto, crear máquinas que puedan operar de forma autónoma utilizando la energía ambiental se ha convertido en un objetivo clave en la robótica y la ingeniería wearable. Ahora, un nuevo estudio demuestra que el transporte de fluidos inspirado en la naturaleza podría ofrecer una solución.

Investigadores de la Universidad de Zhejiang (Hangzhou, China) han desarrollado una bomba blanda, similar a una fibra, inspirada en el sistema linfático humano. En lugar de depender de una única y potente bomba similar a la del corazón, el sistema linfático utiliza vasos distribuidos con válvulas unidireccionales para movilizar el líquido eficientemente. Basándose en este principio, el equipo diseñó bombas de fibra blanda que son flexibles, compactas y fáciles de fabricar mediante técnicas de impresión 3D de bajo costo.

Las bombas están diseñadas en múltiples configuraciones, incluyendo diseños de electrodos en espiral de alto rendimiento y variantes altamente duraderas con electrodos en paralelo que imitan los vasos linfáticos segmentados. Una característica clave es su capacidad de funcionar sin una fuente de alimentación dedicada. Al integrar un nanogenerador triboeléctrico, el sistema convierte movimientos mecánicos simples, como la rotación del viento, el flujo de agua o el movimiento humano, en energía eléctrica que impulsa la bomba.

La tecnología se validó mediante una serie de demostraciones en las que se utilizaron bombas autoalimentadas para levantar pesas con músculos artificiales, controlar fluidos en microambientes relevantes para sistemas de laboratorio en un chip y regular la temperatura en un guante portátil. Estos resultados demuestran que el movimiento ambiental por sí solo puede mantener funciones impulsadas por fluidos sin electricidad externa.

Los hallazgos, publicados en SmartBot, apuntan hacia una nueva clase de sistemas autónomos que podrían transformar la robótica blanda y la tecnología vestible. Entre las aplicaciones potenciales se incluyen dispositivos médicos alimentados por el movimiento del propio paciente, robots sin cables para exploración o rescate y ropa inteligente que ajusta el confort sin necesidad de baterías. Los investigadores creen que este enfoque proporciona una base escalable para crear máquinas más ligeras, seguras y autónomas.