Desde hace tiempo un herramienta concebida como juguete y que aparenta servir básicamente para entretenerse ha captado la atención de científicos e ingenieros: los kits de construcción Lego. En su versión Lego Technic permite construir no solo modelos más fieles a la realidad, sino que cuenta con más piezas diferentes con engranajes, ejes, motores, poleas, neumáticos y piezas especializadas de todo tipo. Son precisamente esas piezas las que sirven como herramienta para desarrollar objetos de uso científico y experimental a un precio asequible.
El uso de Lego en la ciencia
El uso principal de los kits de Lego en el terreno científico pasa, tal y como cuentan en MIT Technology Review por ser «despiezados» y reconvertidos en todo tipo de instrumentos y mecanismos para «hacer la ciencia». Allí ponen como ejemplo a una investigadora aficionada al Lego que con un kit de una excavadora de 200 dólares pudo construir un estirador de células cuyo precio habitual son cerca de 50.000 dólares. Los motores, engranajes y piezas del kit original fueron ingeniosamente reconvertidos en un aparato de laboratorio que funciona más o menos como los comerciales, pero doscientas veces más barato. Este trabajo se publicó en Advanced Materials Technologies y Trends in Biotechnology, entre otros sitios, despertando el interés de otros muchos investigadores.
Abaratar la ciencia
El principal objetivo de estas herramientas caseras adaptadas a los laboratorios es abaratar la ciencia. De esta forma puede llegar a más investigadores, laboratorios y estudiantes con recursos limitados. Estos son los tipos de «inventos» que los investigadores e ingenieros han construido en su trabajo, provenientes del mundo Lego Technic:
- Simulación de sistemas mecánicos con engranajes, poleas y otros componentes.
- Modelos de tejidos y organismos para simulaciones de laboratorio.
- Modelos de microscopios de bajo coste para el análisis celular.
- Simuladores de movimientos planetarios y telescopios caseros.
Al mismo tiempo, las construcciones de Lego con piezas y mecanismos avanzados han permitido logros como el del andorrano David Aguilar, que fabricó su propia prótesis de Lego completamente funcional en forma de brazo mecánico, articulado y con motores y una pinza. David Aguilar ha recibido premios como un récord Guinness, una invitación de la NASA y otra de la división educativa de Lego. Los expertos dicen que combinando un equipo de impresión 3D con piezas Lego estándar se pueden obtener resultados asombrosos.
Limitaciones a prueba de ingenio
Naturalmente, algo debe tener un instrumento profesional para que no pueda ser reemplazado por un kit de piezas de plástico. Son factores limitadores propios de la naturaleza de las piezas. Hay algunos como la precisión, la resistencia (durabilidad) o las condiciones de trabajo (como la fuerza o la temperatura) que hace que no siempre sea posible utilizar piezas de Lego para reemplazar a los materiales convencionales.
Las piezas de Lego tienen una gran precisión: 10 micrómetros (0,01 mm), lo que permite encajar y desencajar los bloques perfectamente sin necesidad de pegamento. Esta precisión es fundamental para que mantengan su integridad estructural incluso en las construcciones más complejas, sobre todo si hay que modificarlas con el paso del tiempo. Pero no pueden competir con las escalas de micras o nanómetros que están al alcance de los instrumentos científicos profesionales.
Con el uso de engranajes se puede hacer que los giros de motores y ruedas se multipliquen y dividan progresivamente, creando así movimientos de alta precisión. Pero en los límites de la precisión y debido a la flexibilidad intrínseca de los materiales es posible toparse con una pared infranqueable en cuanto a precisión en experimentos que requieran alta sensibilidad.
El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) que es el nombre del material del que están fabricadas las piezas –y que por cierto también se usa en el mundo automovilístico– se comporta con normalidad hasta 80°C. Pero más allá, alrededor de 105°C a 110°C, comienza a deformarse de forma significativa… o a «derretirse», si usamos un término menos técnico. De modo que esa es también la temperatura máxima que admite cualquier tipo de «invento» si ha de resistir altas temperaturas o instalarse en ambientes extremos.
En cuanto a la fuerza y peso soportado, lógicamente varía mucho según los tipos de construcciones –incluso hay concursos de resistencia con kits estándar– pero el hecho cierto es que un ladrillo individual de Lego de 2×2 puede soportar una carga de 430 kg antes de romperse o deformarse.
Un futuro esperanzador
El uso de las piezas y mecanismos de los kits más populares para crear nuevos aparatos científicos y modelos de ingeniería hace posible diseñar instrumentos de laboratorio más accesibles, escalables y baratos.
Si bien tienen las limitaciones propias de unas piezas que nacieron como un juguete, sus posibilidades actuales van mucho más allá, como se ha podido ver en multitud de ejemplos. Abaratar la ciencia y que un instrumento complejo pueda estar al alcance de cualquier es toda una buena noticia para los amantes de la tecnología.
