Estilos de natación de los microrrobots
No todos los nadadores presentan el mismo movimiento o estilo de marcha. Además, el tipo de microentorno afectará a variables como la velocidad y la dirección. En materia de microrrobots capaces de liberar fármacos en lugares precisos el control es extremadamente importante. En el proyecto «Microswimmer environments: modelling, control and tailoring» (MICROENVS) colaboran especialistas en física de la materia blanda y en hidrodinámica con objeto de modelar los efectos de los micronadadores sobre la dinámica de sus entornos y viceversa. Las variables son los distintos estilos a la hora de nadar y su interacción con objetos pasivos como filamentos o superficies elásticas. Los microrrobots, al igual que los microorganismos, nadan en fluidos de bajo número de Reynolds, lo que requiere una técnica de natación diferente a la de los macronadadores. El equipo de MICROENVS desarrolló un modelo hidrodinámico de un nadador en fluidos con bajo número de Reynolds que describe trayectorias circulares. Este experimento puede constituir un patrón para microrrobots artificiales que realizan tareas de transporte y bombeo. Los microorganismos, para impulsarse, utilizan diversos orgánulos como los flagelos. Las algas con flagelos y cilios producen campos de flujo dipolar. Se creó un modelo para predecir su interacción con superficies rígidas y elásticas. Los resultados proporcionaron información acerca de los efectos de los sistemas cerrados y el movimiento de las bacterias in vivo sobre la movilidad en líquidos. Se realizó también un modelo de movimiento de cadenas poliméricas en sistemas cerrados. Ello es relevante en relación con la capacidad de los biopolímeros para atravesar la pared celular y también con técnicas avanzadas para la clasificación del ADN. Por otro lado, se diseñó un sistema para crear dispositivos de rectificación que seleccionan nadadores en función de su estilo y otro que simula la dinámica de múltiples partículas en suspensión. Ambos representan el movimiento conjunto de los nadadores y su interacción con objetos amplios. La labor posterior al proyecto consistirá principalmente en utilizar los algoritmos numéricos desarrollados para estudiar las dinámicas de diversos nadadores en sistemas cerrados así como su interacción con masas de polímeros y los entornos líquidos encontrados por las bacterias en el organismo. La interacción de nadadores con entornos complejos constituye un campo muy variado que comprende áreas inimaginables hoy en día. En la actualidad, este campo se encuentra abierto a nuevas investigaciones, desde pruebas de diagnóstico y sistemas de administración de fármacos hasta la producción de biocombustible a partir de algas.
Palabras clave
Microrrobot, micronadador, modelado, número de Reynolds, microorganismos, administración de fármacos, producción de biocombustible