Ingenieros de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, han hecho despegar robots voladores sin motor ni batería. Pesan 150 y 184 microgramos y no llevan ninguna electrónica a bordo. Los mueven unas cavidades huecas impresas en 3D que convierten ultrasonidos en chorros de aire.
El trabajo es del Laboratorio de Sistemas Microbiorrobóticos (MICROBS) y salió el 12 de agosto de 2026 en Science Advances. Incluye también barcos en miniatura guiados con sonido. Los microvoladores, eso sí, solo vuelan bajo una matriz de altavoces externa y no han salido del laboratorio.
Una botella que empuja aire
Cualquiera que haya soplado sobre el cuello de una botella vacía conoce el zumbido que sale de ella. Ese tono nace de la resonancia de Helmholtz. El aire del cuello oscila como una masa sujeta a un muelle, que es el aire encerrado dentro.
Según el artículo, a la frecuencia justa ese aire entra y sale con mucha fuerza, pero no de forma simétrica. Sale como un chorro concentrado y entra de manera más difusa. Esa diferencia deja un empuje neto en una dirección.
Los autores recuerdan que «objetos cotidianos como botellas vacías y adornos de Navidad pueden servir como resonadores». Lo nuevo es diseñar las cavidades a propósito para una frecuencia concreta. Van desde varios centímetros hasta la escala de las micras, afinadas entre 200 hercios y 40 kilohercios.
Hasta ahora, el sonido servía sobre todo para hacer levitar objetos pasivos, como en el cristal de tiempo que flota gracias al sonido. Selman Sakar, director del laboratorio, explica el cambio en la nota de la EPFL. «En lugar de empujar los dispositivos con ondas sonoras, hemos creado resonadores acústicos afinados», resume.
Cuello fino, más empuje
Las mediciones se hicieron en una cámara anecoica, una sala que absorbe los ecos. Una báscula de precisión registraba el empuje de cada cavidad. Este creció en línea recta con el tamaño, unos 44 micronewtons por cada centímetro cúbico.
Esferas, cubos y cilindros dieron empujes parecidos, así que la forma apenas influyó. El cuello, en cambio, resultó decisivo. Las paredes de 0,75 milímetros lograron alrededor de un 35 % más de empuje que las de 3,5.
Tampoco hace falta un material especial, porque vidrio, plástico PLA y un elastómero blando rindieron de forma similar. Según el estudio, los voladores magnéticos de tamaño parecido pesan unas mil veces más. Dependen de materiales ferromagnéticos, como el microrrobot guiado por imanes que libera fármacos.
Barcos guiados por tres tonos
Para probar el sistema, el equipo construyó barcos de unos centímetros con hasta tres cavidades. Cada una respondía a un tono audible distinto. La de 1,2 kilohercios empujaba hacia delante y las de 1,8 y 2,4 kilohercios hacían girar el casco.
Bastaba con cambiar la frecuencia del altavoz para elegir qué cavidad se activaba. Uno de los barcos siguió así un recorrido en forma de ocho. Su error medio fue de 5,7 milímetros, y también esquivó obstáculos sin rozarlos.
En otra prueba, dos barcos con el mismo resonador avanzaron en sentidos opuestos con un único tono. Llevaban piezas que encajaban entre sí y, al encontrarse, formaron la bandera suiza.
La versión más completa cargaba una batería, un módulo Bluetooth y dos pequeños vibradores pegados a las cavidades. Así no necesitaba altavoz. Con ella, el equipo trazó sobre el agua las letras de la EPFL y dio cuatro vueltas entre dos globos sin chocar.
150 microgramos en el aire
Los microvoladores salieron de una nanoimpresora 3D que endurece una resina punto a punto con un láser. El primero reúne tres microcavidades de 40 kilohercios en un marco de unos 150 microgramos. Son 0,15 miligramos.
Para alimentarlo, el equipo montó una matriz de 256 transductores que concentra los ultrasonidos 3 centímetros por encima. Con unos 300 pascales de presión sonora, cada cavidad daba 2,4 micronewtons. En conjunto, el empuje superaba 4,9 veces el peso del aparato.
Al encender el sonido, el microvolador subió hasta unos 12 milímetros y se quedó flotando a unos 7. Puesto boca abajo no se elevaba. Para los autores, eso prueba que lo levanta el chorro de las cavidades y no la presión del sonido.
Aspas a 13.000 vueltas por minuto
El segundo microvolador, de 184 microgramos, añade un aspa sobre cada cavidad. Los chorros lo hacen girar como un rotor. Las aspas generan entonces sustentación, de forma parecida a las de un helicóptero.
En los ensayos llegó a unas 13.000 revoluciones por minuto al despegar. Luego se estabilizó en torno a 6500 mientras flotaba. El equipo también le hizo seguir un alambre curvo de 30 micras desplazando el foco del sonido.
Cuando volaron sin guías, el modelo de empuje vertical volcó algunas veces y el giratorio mantuvo la orientación. Los autores lo atribuyen a la estabilidad que da el giro rápido, la misma que aprovechan los helicópteros.
Junsun Hwang, doctorando y primer autor, cree que el concepto «es compatible con una miniaturización aún mayor». Sakar imagina piezas flexibles con varias cavidades, cada una sensible a un tono. Así, partes concretas del aparato podrían «moverse, doblarse o vibrar».
Sin altavoces externos no despegan
El propio estudio reconoce que el vuelo depende de un equipo externo. Ese equipo tiene que mantener un sonido intenso justo donde está el microvolador. El espacio útil queda limitado por la matriz y por la cámara que sigue su posición.
La matriz funcionaba además a una sola frecuencia, 40 kilohercios. Eso impedía activar cavidades por separado para dirigir el vuelo. Los autores proponen matrices de varias frecuencias, aunque todavía no las han probado.
Encoger más los aparatos también tiene un límite físico, según el artículo. A escala de unas pocas micras, el rozamiento del aire gana peso. La relación lineal entre volumen y empuje podría dejar de cumplirse.
El trabajo cita materiales reciclables o biodegradables, como el azúcar impreso en 3D, para futuros microrrobots. Estos prototipos no los usan. El estudio tampoco mide cuánta energía consume la matriz de altavoces.
El estudio completo se ha publicado en Science Advances.
Foto: EPFL/MICROBS (CC BY-SA 4.0)
