Enjambres de microrrobots

Decenas o centenares de millones de microrrobots, en enjambres como las abejas o las hormigas, que identifican su objetivo y realizan su tarea mientras se comunican unos con otros es la visión que tiene el ingeniero químico checo Frantisek Stepanek. Una visión tan seductora que ha convencido a los gestores del programa Ideas del Consejo Europeo de Investigación, que le han concedido 1,6 millones de euros para desarrollarla hasta 2013.

El proyecto Chobotix puede contarse de forma neutralmente técnica o de forma entusiasta. Según los documentos, se trata de diseñar y fabricar partículas que responden a los estímulos y de controlar remotamente las reacciones químicas. Cuando lo cuenta Stepanek en su laboratorio, los enjambres de robots químicos (que llama chobots) irán en misiones de busca y captura (o destrucción) e imitarán para casi todo, incluida la comunicación, a los organismos unicelulares. "La célula es la inspiración, pero no estamos tratando de recrear la vida", explicó el científico checo en el Congreso Research Connection 2009, en torno a la I+D europea, celebrado recientemente en Praga. Recrearla no, pero imitarla sí, porque el control de las reacciones químicas a voluntad, recuerda, es la esencia de la vida.

Los microrrobots medirían entre 10 y 100 micras y tendrían compartimentos internos en los que se almacenarían las sustancias a liberar. Entre las aplicaciones futuras, la más obvia es la distribución de compuestos químicos como los medicamentos. "Ahora las medicinas se disuelven y todo el cuerpo, no sólo las células diana, se expone a ellas, por lo que no se pueden utilizar moléculas muy activas que tendrían efectos secundarios inaceptables" recuerda Stepanek.

Los chobots sí podrían distribuir selectivamente estos principios activos, pero también podrían limpiar manchas en tejidos o aplicar pesticidas en una planta. Y neutralizar contaminantes en el suelo, desinfectar o recuperar sustancias dispersas o diluidas, como minerales. En procesos de síntesis de varios pasos, aumentarían la eficiencia total muchísimo al actuar de minicatalizadores, transportando la molécula deseada. La imaginación es libre y a Stepanek no le falta.

Para empezar, los científicos de su laboratorio en el Instituto de Tecnología Química de Praga trabajan en membranas externas duras y porosas basadas en silicio, en membranas blandas similares a las de los liposomas para los compartimentos, en geles que responden a estímulos químicos y en mecanismos de control remoto para la liberación. Las sustancias activas estarían en forma de precursores como medida de seguridad, y habría mecanismos de activación y desactivación.

¿Y la comunicación entre los integrantes del enjambre? Serían señales moleculares, como las feromonas, que el primer robot que localizara el objetivo, por ejemplo, emitiría para que lo supieran los demás. El mayor desafío, reconoce Stepanek, es imitar la quimiotaxia, la respuesta migratoria de las células causada por señales químicas. El movimiento de los chobots puede ser pasivo, con el gradiente químico, o activo, al ser dotados con una especie de propulsor con capacidad de orientación que se añade al movimiento browniano de las partículas. Es otra forma de ver la química.