Si hay algo que caracteriza a los niños pequeños es la curiosidad. Con sus diminutos deditos siempre están tocando cualquier cosa que se ponga a su alcance, los enchufes, por ejemplo, y si a ellos eso no bastara, todo lo llevarán a la boca, lo que muchas veces puede ser algo muy peligroso. Pero no debemos excedernos en la preocupación, pues los investigadores están al tanto.
Durante la Conferencia Internacional de Robótica y Automatización, en Estocolmo, Suecia, los investigadores revelan la creación de un mini robot ingerible – al mejor estilo oriental, como un origami – que, en los experimentos, se desarrolló en el estómago para extraer una pila del tipo botón que había sido ingerida.
El origami es un arte de origen japonés que consiste en el plegado de papel sin usar tijeras ni pegamento para obtener figuras de formas variadas, muchas de las cuales podrían considerarse como esculturas de papel.
Cada año, más de 3.500 personas en los Estados Unidos tragan las pilas de botón, que se utilizan comúnmente para juguetes de energía, juegos, relojes, controles remoto, entre muchos otros productos usados también para la audición.
Mientras que las baterías normalmente pasan a través del cuerpo en la mayoría de los casos, en otros casos, pueden quedar atrapadas en el esófago o el estómago.
Cuando esto sucede, una corriente eléctrica puede formarse alrededor de la batería. Esto produce un producto químico alcalino llamado hidróxido, que quema el tejido circundante.
El tratamiento actual para eliminar una pila de botón ingerida, puede incluir una broncoscopia o una endoscopia, que implican la inserción de las cámaras en el cuerpo para identificar y extraer el objeto extraño.
Sin embargo, los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), la Universidad de Sheffield en el Reino Unido, y el Instituto de Tecnología de Tokio en Japón, sugieren que su ingerible «robot Origami» podría ofrecer una opción de tratamiento alternativo.
Los investigadores, entre ellos Daniela Rus del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática del MIT, no son nuevos en el mundo de los robots de origami.
El año pasado, el equipo informó sobre su creación de un robot de origami, que revela cómo el robot se pliega y «arrastra» la batería y, una vez la batería se adjunta, este origami se deshace.
Ahora, los investigadores han creado una versión más reciente del dispositivo, que dicen que cuenta con un diseño muy diferente.
Nuevo robot hecho de material biocompatible
Tanto el anterior como el dispositivo actualizado, consisten de un material que se encoge en respuesta al calor, y a cada lado es otro material que consiste en un número de hendiduras. Este material exterior regula cómo el robot se plegará cuando se contrae frente el material sensible al calor.
Además, ambos dispositivos incorporan un movimiento de «stick-slip» – oscilaciones de relajación -. Este es el proceso por el que el robot se propulsa en el cuerpo, permitiendo que el dispositivo pueda fijarse a una superficie a través de fricción, pero liberarse cuando el cuerpo se flexiona.
A diferencia del dispositivo anterior, la versión actualizada está hecha de un material biocompatible: una forma de intestino de cerdo seca utilizada para envolturas de embutidos. El material sensible al calor está hecho de Biolefin – una envoltura retráctil biodegradable.
Debido a la naturaleza del nuevo material, sin embargo, el equipo tuvo que hacer algunos otros cambios en el dispositivo.
Para que el movimiento de stick-slip pudiera trabajar, el robot debe ser lo suficientemente rígido – un requisito que el nuevo material biocompatible no cumple por sí mismo. Como tal, el equipo redujo el número de ranuras en el dispositivo, de modo que cuando se pliega, la rigidez del material aumenta.
Sin embargo, los investigadores señalan que, con el fin de pasar a través del cuerpo, el dispositivo no se basa únicamente en el proceso de stick-slip, debido a la presencia de los líquidos del estómago.
«En nuestros cálculos, el 20% del movimiento hacia adelante es mediante propulsión de agua – empuje – y el 80% es por el movimiento stick-slip», dice Shuhei Miyashita, que estaba en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT, cuando se realizó la investigación.
«En este sentido, lo hemos introducido de forma activa y se aplicó el concepto y características de la aleta con el diseño de la carrocería, que se puede observar en el diseño relativamente plano.»
Robot elimina de manera efectiva la pila botón en modelo de estómago
Por otra parte, el nuevo robot surgió como un dispositivo rectangular, que consta de pliegues perpendiculares, a modo de acordeón y esquinas en forma de pellizcado.
Los pliegues de acordeón permiten que el dispositivo se comprima lo suficiente para que se ajuste dentro de una cápsula, mientras que las esquinas pellizcadas permiten que el dispositivo de agarre sobre superficies.
El movimiento del dispositivo – que es principalmente de rotación – es controlado por los campos magnéticos en el exterior del cuerpo, que envían información a un imán permanente situado en uno de los pliegues del robot.
Este imán también es responsable de recoger la pila de botón en el interior del cuerpo.
El siguiente video explica además cómo funciona el robot de origami:
Los investigadores probaron su nuevo robot de origami utilizando un modelo de una sección transversal abierta del estómago y el esófago, que simula las propiedades mecánicas del estómago de un cerdo.
Con el fin de imitar la presencia de los ácidos del estómago, el equipo utilizó una combinación de agua y zumo de limón.
Entonces simularon la ingestión de una pila de botón. A posteriori, se imitó la ingestión del robot origami, encontrando que el dispositivo era capaz de desplegarse desde la cápsula, arrastrarse a través de la pared del estómago y retirar la batería.
El equipo cree que el dispositivo también podría curar las heridas causadas por la ingestión de pilas de botón.
Daniela Rus comenta: «Es realmente emocionante ver a nuestros pequeños robots origami haciendo algo con potenciales aplicaciones importantes para la salud.
Para las aplicaciones internas del cuerpo, necesitamos un sistema pequeño y controlable, sin ataduras robot. Es realmente difícil de controlar y colocar un robot en el interior del cuerpo si el robot está unido a una correa de sujeción».
Mientras más pruebas obviamente son necesarias, los investigadores creen que así pueden estar en el camino a un nuevo tratamiento para actuar en la ingestión pila de botón.
«Shuhei compró un trozo de jamón, y puso la batería en el jamón», señala Rus. «Al cabo de media hora, la batería se sumergió totalmente en el jamón. Así que me hizo dar cuenta de que, sí, esto es importante. Si usted tiene una batería en su cuerpo, usted realmente quiere que salga tan pronto como sea posible.»
21 de mayo de 2016 en una presentacion de esta semana a la conferencia internacional sobre robótica y automatización en estocolmo daniela rus y shuhei miyashita del institut de massachusetts techonolog describe un robot que han desarrollado que puede ser , en una presentacion de esta semana a la conferencia internacional sobre robótica y automatización en estocolmo daniela rus y shuhei miyashita del institut de massachusetts techonolog describe un robot que han desarrollado que puede ser tragado y se
