Un microrobot es diminuto y necesita una fuente de energía que le permita moverse y cumplir con las tareas para las que ha sido diseñado, no obstante, reducir el tamaño de las baterías incorporadas no siempre es una solución, ya que cuanto más pequeñas son, más ocupan proporcionalmente los materiales necesarios para su funcionamiento.
Ante este problema, un equipo de investigadores de la Universidad de Fudan (China) ha desarrollado una alternativa que prescinde de las baterías tradicionales y convierte cada paso del robot en una oportunidad para generar electricidad, teniendo en cuenta que esta misma tecnología también permite al microrobot detectar las características de la superficie sobre la que se desplaza. Pero, ¿qué es exactamente este avance? La revista científica EurekAlert! explica que esta solución es «un sistema de energía electroquímica abierto», es decir, una membrana de poliacrilato de potasio reticulado unida al pie del microrobot que convierte la energía química del sustrato, así como la de la humedad y el oxígeno atmosféricos, en electricidad.
Acorde a la información compartida, «la membrana se fabrica mediante la polimerización de monómero de ácido acrílico, reticulante, iniciador e hidróxido de potasio directamente sobre el pie del robot», mientras que «una película flexible de platino/carbono actúa como sitio de reacción para el oxígeno y el agua». Por lo tanto, gracias a este avance, la piel del microrobot puede tener un grosor de tan solo 135 micrómetros y un tamaño de tan solo 1 milímetro cuadrado para mantenerse flexible, adherirse a superficies, desprenderse fácilmente y detectar el suelo.
También, como la membrana genera electricidad al entrar en contacto con un sustrato activo y se detiene al levantar el pie, cada paso del microrobot renueva la interfaz de reacción y los productos de descarga permanecen en el sustrato en lugar de acumularse en la membrana, evitando así la disminución del rendimiento que se observa en las baterías estáticas.
Por otro lado, como se ha mencionado anteriormente, la membrana está diseñada para que el microrobot pueda agarrarse a la superficie sin quedarse pegado a ella, ya que su adhesión es fuerte en la dirección en la que se mueve para evitar que el robot se resbale. Por ende, gracias a este equilibrio, es capaz desplazarse incluso sobre superficies inclinadas.
Además, según EurekAlert!, la membrana también puede detectar la superficie subyacente, ya que sus materiales provocan diferentes velocidades de reacción electroquímica y consumo de hidróxido para ayudar al robot a reconocer su entorno y a buscar activamente rutas con alta concentración de energía.
Con este avance, los investigadores han resuelto el problema de la alimentación de microbots, ya que ha sido durante mucho tiempo un inconveniente para la ingeniería química.