Propulsión y dirección de un microrrobot tipo flagelo flexible utilizando la analogía del cohete. Simulación en COMSOL Multiphysics

Abstract

[Resumen] Los microrrobots tienen el potencial de revolucionar la medicina. Por el momento se encuentran muchas limitaciones, entre las que destacan la fabricación, el suministro de energía y la propulsión. En este trabajo se utiliza la simulaci´on computacional para realizar un estudio sobre la propulsión de un microrrobot tipo flagelo flexible teniendo en cuenta estas limitaciones haciendo una analogía con la propulsión de un cohete. Utilizando COMSOL Multiphysics se ha simulado un microrrobot autónomo con flagelo flexible impulsado por reacciones químicas, que han sido emuladas con la aplicación de distintas fuerzas aplicadas en la cabeza. Los resultados obtenidos permiten concluir que el microrrobot es propulsado tanto por las fuerzas aplicadas, como por el movimiento generado por el flagelo. Además, el flagelo realiza una función de estabilización del microrrobot.

[Abstract] Microrobots have the potential to revolutionize medicine. At the moment, there are many limitations, among which the manufacturing, the power supply and the propulsion stand out. In this work, computational simulation is used to carry out a study on propulsion of a microrobot with flexible flagellum taking into account these limitations, making an analogy with the propulsion of a rocket. Using COMSOL Multiphysics, an autonomous microrobot with a flexible flagellum driven by chemical reactions has been simulated. These reactions have been emulated with the application of different forces applied to the head. The results obtained allow us to conclude that the micro-robot is propelled both by the applied forces and by the movement generated by the flagellum. In addition, the flagellum performs a stabilization function of the microrobot.