Investigadores de la Universidad de Leeds y la Universidad de California en San Diego desarrollaron un robot blando de crecimiento magnético, con solo 1,8 mm de diámetro, capaz de avanzar sin presión interna, detectar su forma hasta 500 Hz y realizar muestreo en un modelo de estómago ex vivo.
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• El robot crece desde la punta, como una planta trepadora, para reducir la fricción contra los tejidos.
• Su cuerpo de silicona incorpora regiones magnetizadas que permiten dirigirlo y estimar su forma en tiempo real.
• El equipo demostró retroflexión y muestreo biomecánico, aunque todavía faltan pruebas preclínicas, estudios in vivo y aprobación regulatoria.

Robot blando de 1,8 mm crece sin presión y apunta a la cirugía de precisión

Investigadores de la Universidad de Leeds y colaboradores de la Universidad de California en San Diego ganaron el Premio al Mejor Artículo en RoboSoft 2026. La conferencia representa uno de los principales encuentros internacionales dedicados a la investigación en robótica blanda.

El trabajo presenta un robot de crecimiento magnético con un diámetro exterior de apenas 1,8 mm. El dispositivo puede avanzar sin presión interna, orientarse mediante campos magnéticos y detectar su propia forma en tiempo real.

Según Robohub, el artículo fue incluido en las actas de la 9.ª Conferencia Internacional sobre Robótica Blanda de IEEE 2026. Sus resultados apuntan a procedimientos médicos más precisos en espacios anatómicos reducidos y especialmente delicados.

Un robot que avanza como una planta

Los robots de crecimiento se desplazan de una manera distinta a la de los sistemas convencionales. En lugar de empujar o arrastrar todo su cuerpo, extienden material desde el interior hacia la punta que avanza.

El concepto recuerda a una planta trepadora que continúa creciendo en el espacio disponible. Por esa razón, los investigadores suelen describirlos como robots enredadera.

Su cuerpo blando y conforme puede deformarse cuando encuentra un obstáculo. Esa capacidad permite seguir trayectorias de menor resistencia, una característica relevante dentro del organismo, donde los tejidos son sensibles y el espacio suele ser limitado.

La arquitectura también busca reducir el movimiento de las secciones que ya están colocadas. Mientras la punta recibe material nuevo, el resto del cuerpo permanece más estable dentro del recorrido.

Ese comportamiento podría disminuir la fricción asociada con la inserción y retirada de herramientas flexibles. En ciertos procedimientos, el menor roce podría traducirse en menos irritación, inflamación y molestias para los pacientes.

El problema de la presión interna

Varios robots de crecimiento anteriores dependían de presión de aire para extenderse. Esa solución permitía impulsar el avance, pero introducía riesgos importantes en determinados entornos médicos.

Una fuga podría liberar aire en espacios llenos de fluidos próximos a la columna vertebral. También sería inaceptable que el sistema introdujera aire dentro de vasos sanguíneos durante una intervención.

El diseño desarrollado por el equipo elimina la necesidad de mantener presión interna. Con ello desaparece el riesgo específico asociado con una fuga de aire dentro de esas regiones anatómicas.

La ausencia de presión también modifica la forma de controlar el dispositivo. En prototipos anteriores, los operadores debían alternar entre fases de crecimiento mediante presión y fases de orientación mediante campos magnéticos.

El nuevo sistema puede crecer y dirigirse al mismo tiempo. Según Benjamin Calmé, autor principal del trabajo, esa combinación hace que la plataforma sea más rápida y utilizable.

Actuación y detección dentro del mismo cuerpo

Una de las principales novedades consiste en integrar el control de forma y la detección de forma en una estructura miniaturizada. El prototipo tiene un diámetro exterior de aproximadamente 1,8 mm y está pensado para alcanzar una escala cercana a la de un catéter.

Muchos diseños anteriores distribuían actuadores o sensores separados a lo largo del cuerpo. Esa estrategia puede aumentar el volumen, ralentizar la respuesta o complicar la fabricación de dispositivos pequeños.

El equipo mezcló partículas magnéticas con silicona y moldeó el material para crear regiones que después fueron magnetizadas en direcciones controladas. Calmé describió este patrón como el “ADN magnético” del robot.

Cuando un imán externo genera un campo alrededor del dispositivo, las regiones magnetizadas producen deformaciones previsibles. El movimiento de esas regiones también ofrece información para estimar la forma del robot mientras se desplaza.

El sistema puede actualizar la detección hasta 500 Hz. Esa frecuencia permite seguir los cambios de configuración con rapidez y proporciona información al sistema de control durante las maniobras.

Fabricación microscópica y control magnético

La fabricación representó uno de los mayores desafíos técnicos del proyecto. El catéter tiene una pared cercana a 100 micrones, una escala que exige controlar con precisión cada etapa del proceso.

El equipo recurrió a moldeo por inyección y procesos de vacío para producir la estructura. También tuvo que controlar la distribución de partículas magnéticas dentro de la silicona.

Las pequeñas burbujas o las inconsistencias de fabricación pueden alterar el rendimiento mecánico. Además, esos defectos pueden modificar el comportamiento magnético del robot y afectar la precisión de su orientación.

Los investigadores enfrentaron otro problema al diseñar los patrones magnéticos. Una atracción no deseada entre las capas internas y externas podía provocar adherencias y aumentar la fricción durante el crecimiento.

Por ello, el equipo optimizó la distribución magnética para obtener control suficiente sin generar un contacto excesivo entre las capas. El equilibrio resultó esencial para conservar la miniaturización y el movimiento suave.

Pruebas en un estómago ex vivo

El artículo incluyó demostraciones de retroflexión y muestreo biomecánico en un modelo de estómago ex vivo. Estas pruebas trasladaron el dispositivo más allá de los experimentos puramente realizados sobre una mesa de laboratorio.

La retroflexión evaluó la capacidad del robot para alcanzar ángulos difíciles dentro de una anatomía realista. La maniobra también permitió observar cómo el diseño blando podía reducir el estrés sobre los tejidos durante el posicionamiento.

El muestreo biomecánico mostró que el sistema podía colocar una herramienta con precisión. Después, el robot logró ejecutar una tarea clínica relevante en el modelo anatómico.

Calmé señaló que ambas demostraciones representan un primer indicio de utilidad en entornos similares a los procedimientos médicos reales. El resultado no equivale todavía a una aplicación clínica, pero aporta una prueba funcional de concepto.

La plataforma podría ser especialmente útil cuando una herramienta rígida no consiga alcanzar una región sin ejercer una fuerza excesiva. El cuerpo creciente permite entrar en espacios complejos y mantener parte del recorrido con menor desplazamiento.

Posibles aplicaciones y límites actuales

El equipo tiene un interés particular en aplicaciones neuronales y espinales. En esos campos, la colocación precisa de electrodos podría contribuir a restaurar funciones después de una lesión.

La robótica blanda ha ganado atención médica porque sus estructuras conformes pueden interactuar con objetos delicados y anatomías complejas. Esa conformidad podría ofrecer ventajas frente a instrumentos rígidos en zonas con poco margen de error.

El tamaño reducido también puede liberar espacio para otros instrumentos y mejorar las posibilidades de observación. Calmé explicó que una herramienta más pequeña podría facilitar el acceso a regiones que antes quedaban en puntos ciegos.

El investigador comparó el desafío actual con realizar una cirugía cerebral utilizando palillos. La metáfora describe las limitaciones de herramientas rígidas que deben manipularse alrededor de estructuras extremadamente sensibles.

El robot busca ofrecer una alternativa más suave, precisa y diestra. También podría ayudar a reducir algunos errores humanos, como el temblor, aunque esa posibilidad todavía requiere validación experimental y clínica.

El camino hacia la medicina

El proyecto se encuentra en una etapa temprana de desarrollo. Sus autores consideran que el objetivo realista a corto plazo consiste en alcanzar un desempeño preclínico robusto.

Ese proceso deberá evaluar la seguridad del dispositivo y su biocompatibilidad. También será necesario realizar demostraciones exitosas in vivo antes de considerar una eventual transición hacia estudios con pacientes.

La aprobación clínica exigirá un proceso regulatorio riguroso. Esa exigencia resulta especialmente importante cuando un dispositivo interactúa directamente con tejidos, vasos sanguíneos, el sistema nervioso o la columna vertebral.

El premio obtenido en RoboSoft reconoce el avance técnico, pero no constituye una autorización médica. La distancia entre un prototipo funcional y una herramienta aprobada incluye pruebas de durabilidad, control, esterilidad, biocompatibilidad y seguridad.

Para Calmé, la función del proyecto también consiste en conectar las necesidades de los cirujanos con las soluciones de los ingenieros. El investigador comenzó su trayectoria en medicina y luego obtuvo formación en ingeniería, una combinación que le permite traducir objetivos clínicos en sistemas robóticos realistas.

Su experiencia incluye plataformas para insertar agujas dentro de escáneres de resonancia magnética y tecnologías orientadas a ayudar a corredores a reducir el riesgo de lesiones. Ese recorrido lo llevó a la robótica médica y, posteriormente, a su trabajo en Leeds.

El robot de crecimiento sin presión representa una convergencia entre materiales blandos, magnetismo, fabricación de precisión y control en tiempo real. Si las próximas pruebas confirman su seguridad, el enfoque podría ampliar las herramientas disponibles para procedimientos mínimamente invasivos.

Por ahora, el resultado más sólido es una demostración experimental con un dispositivo diminuto capaz de avanzar, doblarse, sentir su forma y tomar muestras en un modelo ex vivo. Su posible impacto dependerá de que el equipo convierta esas capacidades en un sistema confiable para entornos preclínicos y, más adelante, clínicos.

Imagen original de DiarioBitcoin, creada con inteligencia artificial, de uso libre, licenciada bajo Dominio Público.

Este artículo fue escrito por un redactor de contenido de IA y revisado por un editor humano para garantizar calidad y precisión.

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