Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una nueva tecnología de músculos magnéticos impresos en 3D, que permite fabricar películas magnéticas del grosor de una hoja de papel para impulsar robots de origami en la entrega precisa de medicamentos. Esta tecnología de músculos magnéticos, que inyecta partículas ferromagnéticas en materiales elásticos, proporciona una solución innovadora para el campo de la robótica médica. Robot de arrastre fabricado con un patrón de origami Miura-Ori. Las áreas oscuras están cubiertas con una fina capa de caucho magnético, permitiendo el movimiento del robot.

La profesora asistente de la Escuela de Textiles de Wilson, Xiaoming Fang, declaró: "Con esta tecnología, podemos imprimir una capa de película y pegarla directamente en las partes importantes del robot de origami sin reducir mucho la superficie." El equipo de investigación publicó un artículo en Advanced Functional Materials, detallando la implementación de esta tecnología de músculos magnéticos. Estos músculos magnéticos actúan como actuadores bajo la influencia de un campo magnético, controlando con precisión el movimiento de las estructuras de origami sin afectar su deformación.

El equipo de investigación diseñó un robot de entrega de medicamentos basado en la estructura de origami Miura-Ori. Los músculos magnéticos se adhieren a la superficie del origami y, bajo la guía de un campo magnético, pueden navegar en un entorno simulado de estómago hasta el sitio de una úlcera y desplegarse para liberar el medicamento. Fang señaló: "El diseño Miura-Ori es ideal para la administración de medicamentos, ya que puede ingerirse como un objeto pequeño, luego abrirse y utilizar toda su superficie para entregar el fármaco." Esta tecnología de músculos magnéticos permite al robot lograr una liberación continua y controlada de medicamentos.

El avance clave de la tecnología radica en la resolución del problema de la concentración de partículas ferromagnéticas. Los investigadores mejoraron el efecto de curado agregando una placa calefactora, permitiendo que la solución de caucho contenga partículas de mayor concentración. Fang enfatizó: "Agregar la placa calefactora significa que podemos usar una concentración de partículas ferromagnéticas más alta que nunca, y ese es el verdadero avance. Cuantas más partículas se usen, mayor será la fuerza magnética generada." Esta mejora permite que los músculos magnéticos generen suficiente fuerza motriz.

La investigación también demostró otro robot de arrastre de origami que puede superar obstáculos de 7 mm y moverse en terrenos variados como arena. Estos resultados muestran el amplio potencial de aplicación de la combinación de tecnología de músculos magnéticos y estructuras de origami, proporcionando nuevas vías tecnológicas para campos como la biomedicina y la exploración espacial.