La nueva generación de nanorrobots ofrece aplicaciones como atrapar moléculas tóxicas por medio de “pinzas” de polímeros e impulsándose con partículas magnéticas.
En el ciclo del agua, la eliminación de residuos constituye uno de los grandes retos de sostenibilidad. Ya existen diversas tecnologías para depurar aguas residuales e, incluso, obtener fertilizantes. En el campo de las depuradoras de aguas residuales, técnicamente conocidas como EDAR, uno de los problemas más peliagudos es la presencia de metales pesados. A la batería de sistemas ya existentes, que incluyen tecnologías de adsorción, membranas, intercambio de iones y hasta criogeles, se suma ahora una de las nuevas aplicaciones de la nanorrobótica.
En este artículo te contaremos algunos ejemplos de nanorrobótica en el medio acuático:
En la Universidad de Química y Tecnología de Praga están investigando nuevas maneras de limpiar aguas residuales de sustancias tóxicas como el arsénico. Para ello han recurrido a una de las aplicaciones de la nanorrobótica más sorprendentes de los últimos tiempos. Se trata de utilizar robots de apenas doscientos nanómetros de ancho que pueden peinar las aguas residuales sin necesidad de sistemas de propulsión propios.
La clave reside en el uso de campos magnéticos que han permitido a los investigadores controlar sus movimientos ya que incorporan partículas de óxido de hierro que los magnetizan. Además, han utilizado un polímero que opera a modo de “pinzas” para recolectar sustancias contaminantes. Por último, han recurrido a átomos de hidrógeno y oxígeno que se adhieren a los componentes tóxicos en el agua.
Estos nuevos nanorrobots se mantienen dispersos en el agua a temperaturas reducidas de 5o C, pero tienden a agruparse cuando el agua se calienta hasta alcanzar los 25o C. Al arracimarse de este modo, atrapan los componentes tóxicos que hay en suspensión en el agua. Luego basta un imán para extraerlos del medio acuático junto con las sustancias contaminantes.
Gracias a esta técnica, en las pruebas llevadas a cabo en los laboratorios de la Universidad de Praga se ha logrado eliminar el 65,2 % del arsénico presente en el agua en el plazo de cien minutos.
Los científicos detrás de esta innovadora técnica indican que se puede configurar los nanorrobots de tal forma que recolecten otras partículas químicas para limpiar el agua de sustancias contaminantes. El equipo confía en que esta nueva tecnología permita limpiar aguas residuales a gran escala como una de las nuevas aplicaciones de la nanorrobótica.
Además de la contaminación acuática, el cuerpo humano es otra de las áreas de trabajo de la nanorrobótica. En este sentido, la detección y tratamiento de enfermedades podría contar con un poderoso aliado en esta tecnología. Ejemplo de ello es el dispositivo de apenas un milímetro de diámetro que ha desarrollado un laboratorio en Los Ángeles, EE. UU.
Este nanorrobot está diseñado para inyectarse en tejidos humanos para alcanzar zonas afectadas por células tumorales y aplicar quimioterapia de manera muy focalizada. Bautizados como “bionautas”, estos nanorrobots se guían por medio de campos magnéticos hasta la zona afectada. Así, se puede intervenir tumores cerebrales o situados en zonas como la médula espinal sin riesgo para el paciente.
Además de liberar fármacos para luchar contra el cáncer, este nanorrobot también puede practicar incisiones en pequeñas agrupaciones de células o quistes.
En la línea de los nanorrobots aplicados al tratamiento de enfermedades, existe una tecnología aún más vanguardista. Tal como se indica en la publicación científica Cyborg and Bionic Systems, se trata del uso de nanorrobótica con componentes biológicos, es decir, la intersección entre tecnología y biología.
Esta nueva generación de nanorrobots, llamados biohíbridos, utiliza una parte sintética a modo de recipiente que transporta un elemento biológico. Una de las aplicaciones de la nanorrobótica en este campo sería la utilización de un agente coagulante como la trombina que se transporta hasta una célula tumoral a fin de detener una hemorragia.
Este es uno de los campos más experimentales de la nanorrobótica. Sin embargo, se espera que, en los próximos años, los avances de miniaturización permitan superar los obstáculos para su desarrollo y aplicación en la medicina.
Fuentes:
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