Un robot supera un laberinto sin usar sensores gracias a la teoría de la relatividad de Einstein

• Detectan un anillo de Einstein y encuentran dentro un 'objeto oscuro': podría ser la sustancia más esquiva del universo
• Analizan la gravedad en Marte y descubren que el tiempo no transcurre igual que en la Tierra. Y eso es un problema

Un equipo científico ha demostrado que los microrrobots capaces de interpretar principios de la Teoría de la Relatividad General de Einstein pueden orientarse en laberintos complejos inspirados en los dilemas que plantea el espacio-tiempo. El avance, publicado en la revista científica npj Robotics, abre nuevas posibilidades para la robótica microscópica.

El trabajo, desarrollado por investigadores de la Universidad de Pensilvania, explora una idea poco habitual: utilizar las ecuaciones de la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein para guiar robots diminutos sin sensores complejos ni sistemas electrónicos voluminosos. Esta estrategia podría facilitar el desarrollo de máquinas microscópicas capaces de desplazarse de forma autónoma en entornos difíciles.

Los científicos diseñaron robots electrocinéticos de apenas 100 micras, aproximadamente el grosor de un cabello humano. Estos dispositivos se desplazaban dentro de una solución ionizada y estaban cubiertos con pequeñas células solares. Cuando recibían luz, los electrodos generaban un campo eléctrico que impulsaba el movimiento del robot a través del líquido.

Un laberinto guiado por la relatividad

El reto consistía en dirigir los robots hasta un punto concreto dentro de un laberinto microscópico sin utilizar sensores ni algoritmos complejos. Para lograrlo, los investigadores aplicaron un enfoque inspirado en la curvatura del espacio-tiempo descrita por Einstein, según la cual la gravedad modifica las trayectorias de la luz y de los objetos que atraviesan el universo.

Tal como explicó a Live Science el autor principal del estudio, Marc Miskin, profesor de ingeniería eléctrica y de sistemas en la Universidad de Pensilvania: "Mostramos que la forma en que se comportan los robots electrocinéticos en campos de luz con patrones es idéntica a las trayectorias que sigue la luz en la relatividad general". Según el investigador, esa equivalencia permite usar conceptos de física para dirigir robots.

El equipo transformó el laberinto en un modelo matemático de espacio curvado. En ese modelo, el camino hacia el objetivo se convertía en una línea recta. Después, ese cálculo se tradujo en un mapa luminoso bidimensional: las zonas oscuras atraían a los robots, como si se tratase de agujeros negros, mientras que las áreas más brillantes los repelían.

Un agujero negro artificial para guiar robots

El destino final del recorrido se representó como el punto más oscuro del mapa de luz, actuando como un tipo de agujero negro artificial que atraía a los microrrobots. Independientemente de su posición inicial, las máquinas seguían automáticamente las llamadas geodésicas, es decir, las trayectorias más cortas dentro de ese espacio simulado, evitando obstáculos sin necesidad de control externo.

Los investigadores consideran que esta técnica podría convertirse en la base de nuevas aplicaciones tecnológicas durante la próxima década. Entre las posibilidades mencionadas figuran microrrobots médicos capaces de inspeccionar dientes tras un tratamiento de conducto, eliminar tumores después de identificar células cancerosas o incluso ayudar en el ensamblaje de microchips. Según Miskin, el mundo microscópico todavía guarda un enorme potencial y este experimento podría ser solo el comienzo.