Microrobots autónomos trabajando juntos en aplicaciones de nanomanipulaciones
El aumento de avances científicos y tecnológicos en el ámbito de la biotecnología y la nanotecnología hace necesario un progreso paralelo de la micro y la nanorobótica. Se han diseñado varias técnicas de detección y actuación prometedoras que permiten detectar y manipular objetos en escalas micro y nanométricas como células biológicas, neuronas, nanotubos y otras nanoestructuras. Asimismo, se han concebido mecanismos motrices y plataformas microrobóticas para sistemas robóticos flexibles que pueden garantizar una manipulación precisa. Al avanzar en el campo de las plataformas microrobóticas, el consorcio del proyecto MICRON, financiado por la Unión Europea, ha desarrollado una nanofábrica flexible para tareas de montaje y manipulación automatizadas. El sistema multirobot se basa en un conjunto limitado de minirobots autónomos, cada uno de ellos equipado con un dispositivo electrónico integrado de control y comunicación que coopera con un entorno de escritorio. Durante el diseño y el desarrollo del sistema MICRON, surgieron varios problemas de control debido al reducido tamaño de los microrobots. Las limitaciones más importantes del proceso de miniaturización fueron el suministro energético, las limitaciones en la comunicación de banda ancha, la limitación de las capacidades de procesamiento integradas y el grado de libertad limitada inherente a los micromanipuladores del robot. La autonomía energética se logró mediante la transmisión inductiva de energía desde un sistema de suministro energético inalámbrico o un sistema de baterías para permitir una operación autónoma sin interferencia de campos magnéticos próximos. Los circuitos integrados de señal mixta y diseño personalizado permiten la comunicación entre los robots y el ordenador central con el uso del protocolo para control remoto por infrarrojos. Con el objetivo de controlar la navegación, coordinación y cooperación de los microrobots se generan señales (trapezoidales, en diente de sierra y triangulares). Estas señales se amplifican en aplicaciones de manipulación celular para proporcionar un control de ciclo cerrado para el microscopio de fuerza atómica, que está montado en la punta de un brazo accionador piezoeléctrico rotativo. Todos los dispositivos electrónicos motrices se han montado en circuitos impresos interconectados, que tienen un tamaño total de 12 mm x 12 mm x 10 mm, lo que hace posible una mayor minimización de la dimensión de los microrobtos. A fin de seguir investigando e innovando en el ámbito del diseño electrónico de aplicaciones nanotecnológicas, se buscan colaboraciones con fabricantes de chips, de herramientas e institutos de investigación avanzada.
