Minimotores en biomedicina

Muchas veces la mejor manera de obtener grandes resultados es teniendo comienzos pequeños. Este podría ser el caso de Kenji Uchino, director del International Center for Actuators and Transducers, de la Universidad de Pennsylvania.

Uchino y su equipo han desarrollado motores del tamaño de un grano de arroz, es decir, con medidas de 1.6 x 4 milímetros, que tendrán múltiples aplicaciones en el campo de la biomedicina, tales como la rotura de cálculos renales o la guía de las ópticas de los endoscopios.

En este último caso, los motores podrían mover espejos dispuestos en el extremo de los filamentos de las fibras ópticas. De esta manera se podría dirigir la luz hacia donde se la necesita, brindándole al médico una iluminación óptima en áreas difíciles del tracto digestivo. Esta es una de las muchas posibilidades de uso biomédico.

Aunque los motores son pequeños, son muy poderosos y pueden romper fácilmente cálculos renales. La rotación continua por más de una semana no es un problema, ya que los autores calculan que la vida útil de los motores es de alrededor de unas 3000 horas.

FIGURA 1: Con un tamaño de 1.6 x 4 mm, estos motores diminutos desarrollados en la Penn State University pueden ser de gran utilidad en el campo de la biomedicina

Estos minimotores ofrecen algunas importantes ventajas sobre sus parientes electromagnéticos, los que requieren para su funcionamiento un alambre muy fino enrollado en la bobina que produce resistencia y, consecuentemente, aumenta el calor y disminuye la eficiencia.

El límite práctico actual en el tamaño de esos motores es de 10 mm, bastante mayor que el de los minimotores pizoeléctricos.

Además la eficiencia de los electromagnéticos es de solamente un 2%, mientras que las de los pizoeléctricos es de un 28%. Los motores eléctricos suelen estar compuestos de unas 30 a más partes, mientras que los pizoeléctricos sólo necesitan 2 ó 3 partes. La naturaleza no magnética de estos últimos constituye otro gran beneficio en caso de aplicarse procedimientos que requieran de resonancia magnética nuclear.

Los problemas que aún restan solucionar con estos minimotores son el desarrollo de una batería tan pequeña como el motor y circuitos conductores más chicos.

Artículo comentado por el Dr. Rodolfo Altrudi, editor responsable de IntraMed en la especialidad de Cirugía.