El investigador Carlos Sánchez Somolinos, del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), centro mixto del CSIC y la Universidad de Zaragoza, lidera una investigación pionera que puede revolucionar el campo de la biomedicina y la robótica blanda. Utilizando la técnica de electro-escritura por fusión de materiales inteligentes, el equipo ha logrado crear estructuras biomiméticas activas, capaces de imitar funciones mecánicas complejas, como los latidos del corazón.
Este innovador estudio, recientemente publicado en la revista Advanced Materials, representa un hito significativo, ya que por primera vez, se han utilizado materiales activos sensibles a estímulos para desarrollar microestructuras de dimensiones extremadamente pequeñas. Según explica Sánchez Somolinos, “fabricadas con materiales adecuados, estas estructuras podrían servir como andamiajes biomiméticos mecánicamente activos, frente a los pasivos utilizados actualmente, proporcionando un andamiaje donde las células experimenten fuerzas cíclicas similares a las que sienten en los tejidos vivos, como el corazón”.
Junto a Sánchez Somolinos, firman el estudio Mehrzad Javadzadeh, estudiante de doctorado de la Universidad de Zaragoza en el INMA, y Jesús del Barrio, profesor e investigador en el mismo centro. La plataforma de microfabricación desarrollada se aplica específicamente a elastómeros de cristal líquido, materiales inteligentes que responden a estímulos externos como la temperatura. Esta técnica permite la deposición digital de fibras ultrafinas con diámetros de apenas unas micras, lo que supera las limitaciones de las metodologías de impresión 3D convencionales que suelen obtener fibras de centenares de micras.
La metodología no solo ha permitido la creación de microestructuras inteligentes sin precedentes, sino que también ha proporcionado un control preciso sobre la magnitud y la dirección de las fuerzas que estas estructuras pueden ejercer bajo estímulos externos. “Este trabajo nos brinda la oportunidad de explorar lo pequeño”, resume Sánchez Somolinos, destacando el impacto potencial en la creación de microestructuras con deformación mecánica precisa bajo demanda.
Cabe destacar que la técnica de la electro-escritura es actualmente utilizada en biomedicina por varios grupos de investigación internacionales para preparar andamiajes estáticos que imitan las características estructurales de los tejidos vivos. Sin embargo, la inclusión de materiales activos sensibles a estímulos en este proceso lleva a la creación de estructuras biomiméticas activas con funciones mecánicas programadas digitalmente. Según Sánchez Somolinos, “Se trata de procurar estructuras que emulen la matriz extracelular de la manera más representativa posible, es decir, tridimensionales y dinámicas”.
El Laboratorio de Manufacturación Avanzada del INMA es reconocido por su trabajo con elastómeros de cristal líquido, habiendo demostrado en 2017 la impresión 4D de estos materiales para la creación de estructuras inteligentes. Este nuevo avance en la electro-escritura por fusión podría allanar el camino para aplicaciones más avanzadas y precisas en la biomedicina y la robótica blanda, abriendo nuevas posibilidades para la ciencia y la tecnología.
