Un grupo del Laboratorio de Robótica Blanda de la ETH Zúrich presentó en Nature Communications unos mini-dispositivos capaces de nadar, saltar y sujetar objetos sin emplear motores rígidos. Los bioactuadores, de 1,5 centímetros de longitud, combinan tejido muscular cultivado con un hidrogel flexible y fueron desarrollados por el profesor Robert Katzschmann y su equipo.

Diseño híbrido de músculo y hidrogel

Los investigadores, entre ellos Aiste Balciunaite y Mike Y. Michelis, usaron simulaciones para definir la forma del hidrogel y la distribución del músculo antes de imprimir los componentes con una técnica de xolografía 3D. El soporte incluye ranuras finas que guían el crecimiento de las fibras musculares, optimizando la transmisión de fuerza desde el tejido vivo al material sintético.

Rendimiento y capacidades

Gracias a esta arquitectura, los dispositivos alcanzan un rango de movimiento once veces mayor que prototipos anteriores. Pueden doblarse a simple vista, desplazarse en el agua a 6,2 mm/s y realizar saltos de hasta cinco milímetros, elevando casi un tercio de su propia longitud con una sola contracción. Estas acciones se logran únicamente mediante la estimulación de las células musculares, sin necesidad de engranajes ni actuadores neumáticos.

"El salto muestra que la fuerza generada por el músculo vivo es suficiente para superar su propio peso", señaló el profesor Katzschmann.

Desafíos y próximos pasos

Aún en fase experimental, los bioactuadores requieren un suministro continuo de nutrientes para mantener la actividad muscular, lo que limita su autonomía fuera del laboratorio. El equipo apunta ahora a desarrollar redes vasculares artificiales que proporcionen oxígeno y eliminen desechos, ampliando la vida útil de los dispositivos.

"Nuestro objetivo es crear sistemas que integren biología y mecánica de forma sostenible", añadió Katzschmann.

Los avances contrastan con exoesqueletos tradicionales, que dependen de estructuras metálicas y baterías para asistir el movimiento humano. La propuesta suiza abre una vía alternativa basada en la flexibilidad y adaptabilidad de los tejidos vivos.