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Los ingenieros crean un nuevo material que se comporta como una forma de vida

Los ingenieros crean un nuevo material que se comporta como una forma de vida

Un grupo de científicos de la Universidad de Cornell ha creado material realista impulsado por metabolismo artificial. No se equivoquen, estamos hablando de máquinas, no de organismos vivos, como lo explica uno de los investigadores, el Prof.Dan Luo de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida de Cornell al Cornell Chronicle:

"Estamos presentando un concepto de material completamente nuevo y realista impulsado por su propio metabolismo artificial. No estamos haciendo algo que esté vivo, pero estamos creando materiales que son mucho más realistas que nunca".

GUIÓN

Si bien el ADN es un material genético, también es un polímero que se puede transformar y ajustar. Esto es lo que hicieron los científicos, utilizando material de ensamblaje y síntesis jerárquica (DASH) basado en ADN para lograr cierto material de ADN artificial con capacidades reales.

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En un artículo publicado enCiencia Robótica A principios de este mes dan todos los detalles de este gran salto para la ingeniería. Las máquinas realistas, como sugiere su nombre, tienen que imitar la vida o el comportamiento de los organismos vivos. Todos los organismos vivos son sistemas de autosostenibilidad bien diseñados. Eso sucede a través de la biosíntesis y biodegradación, la formación de nuevas células y la descomposición de las viejas.

Creando máquinas dinámicas a partir de biomoléculas

El grupo de científicos de Cornell creó un biomaterial a nanoescala (la secuencia de bases es extremadamente pequeña, semillas de 55 nucleótidos) que puede emerger de forma autónoma en polímeros y luego incluso en formas de mesoescala. Las moléculas de ADN se multiplicaron muchas, muchas veces y finalmente alcanzaron unos pocos milímetros de tamaño.

Después de eso, se inyectó un líquido especial en un dispositivo de microfluidos que proporciona energía y bloques de construcción esenciales para la biosíntesis. Con la ayuda de esa solución, el ADN sintetizó nuevas hebras. La parte delantera del material creció, mientras que la cola se degradó.

Es fácil imaginar esta locomoción básica si piensa en la forma en que se mueven los moldes de limo.

Corre en el laboratorio de bioingeniería y más allá

La capacidad locomotora antes mencionada de las biomáquinas permitió a los científicos competir entre sí, similar a dos moldes que compiten por terminar el brócoli en su refrigerador.

"Incluso a partir de un diseño simple, pudimos crear comportamientos sofisticados como las carreras. El metabolismo artificial podría abrir una nueva frontera en robótica", dijo Shogo Hamada, profesor e investigador asociado de Cornell. "Los diseños aún son primitivos, pero mostraron una nueva ruta para crear máquinas dinámicas a partir de biomoléculas. Estamos en un primer paso en la construcción de robots realistas mediante el metabolismo artificial".

Los investigadores ahora están trabajando en la programación del material para que sea capaz de reconocer diferentes estímulos, y más aún, quieren que pueda diferenciar entre diferentes cosas de forma autónoma. Imagine una máquina programada similar a un organismo que se está construyendo y es capaz de evitar daños mientras busca las cosas que necesita, como la comida.

Estos objetivos pueden parecer futuristas, pero el profesor Luo es optimista cuando señala que la innovación clave detrás de todo es el metabolismo programado de la máquina, después de lo cual la máquina podría simplemente tomarlo de aquí.

"Todo, desde su capacidad para moverse y competir, todos esos procesos son autónomos. No hay interferencia externa", dijo Luo.


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