Un grupo de investigadores de la Universidad de Tokio ha desarrollado diminutas estructuras vehiculares que pueden ser maniobradas por algas microscópicas. Las algas, atrapadas en cestas unidas a las micromáquinas, tienen suficiente espacio para seguir nadando. El estudio fue publicado en Nano Micro Small.

Los investigadores crearon dos tipos de vehículos: el «rotador», que gira como una rueda, y el «scooter», diseñado para moverse hacia adelante pero que en las pruebas mostró movimientos inesperados. Estos mini equipos de algas podrían aplicarse en ingeniería ambiental y en investigaciones a nivel micro.

«Nos inspiramos en aprovechar las Chlamydomonas reinhardtii, una alga muy común en todo el mundo, después de impresionarnos con sus rápidas capacidades de nado», dijo Naoto Shimizu, estudiante de la Universidad de Tokio. «Hemos demostrado que estas algas pueden ser atrapadas sin afectar su movilidad, ofreciendo una nueva opción para impulsar micromáquinas.»

La fabricación

Las micromáquinas fueron creadas utilizando estereolitografía de dos fotones, una tecnología de impresión 3D que utiliza luz para crear microestructuras de plástico a una escala de 1 micrómetro. La parte más difícil fue optimizar el diseño de la trampa en forma de cesta para capturar y mantener efectivamente las algas.

Las trampas se unieron a dos micromáquinas diferentes. La primera, llamada scooter, tiene dos trampas que sostienen un alga cada una y se asemeja a un «podracer» de Star Wars. La segunda, llamada rotador, tiene cuatro trampas y es similar a una rueda de la fortuna. 

El tamaño y la forma de las cestas permitieron que los flagelos de las algas siguieran moviéndose, impulsando las máquinas. La principal ventaja de estas micromáquinas es que ni la máquina ni las algas requieren modificaciones químicas. 

Además, las algas no necesitan estructuras externas para guiarlas hacia la trampa, lo que permite una mayor libertad de movimiento para la micromáquina y simplifica el proceso.  

Otros detalles

Aún no se sabe cuánto tiempo pueden sobrevivir y seguir funcionando estos micro-carros y sus diminutos corceles. Las Chlamydomonas reinhardtii puede vivir alrededor de dos días, multiplicándose para producir nuevas algas. 

Los experimentos se realizaron durante varias horas, durante las cuales las micromáquinas mantuvieron su forma. El equipo quiere mejorar el rotador para que gire más rápido y crear nuevos diseños de máquinas más complejas. 

«Los métodos desarrollados aquí no solo son útiles para visualizar los movimientos individuales de las algas, sino también para desarrollar una herramienta que pueda analizar sus movimientos coordinados bajo condiciones restringidas», dijo el Profesor Shoji Takeuchi.