Metin Sitti es el director del Departamento de Inteligencia Física del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Stuttgart , que fundó en 2014. También es profesor en el Departamento de Tecnología de la Información e Ingeniería Eléctrica en ETH Zurich , [1] profesor en la Facultad de Medicina y la Facultad de Ingeniería de la Universidad Koç [2] y cofundador de Setex Technologies Inc. con sede en Pittsburgh , EE. UU.
Metin Sitti es un pionero en el campo de los robots médicos inalámbricos en miniatura, los adhesivos inspirados en los gecos y los robots en miniatura de inspiración biológica. Su grupo, llamado Departamento de Inteligencia Física, se esfuerza por comprender los principios de diseño, locomoción, control, percepción y aprendizaje de los robots móviles a pequeña escala. [3] Sitti y su equipo tienen como objetivo codificar la inteligencia (por ejemplo, detección, actuación, control, memoria, lógica, computación, adaptación, aprendizaje y capacidad de toma de decisiones) en robots. Utilizan materiales, estructuras y mecanismos inteligentes que responden a estímulos para codificar la inteligencia en el cuerpo físico de un robot. [4]
Existe inteligencia a través del poder del cerebro: las neuronas recogen y transmiten señales electroquímicas que hacen que un ser humano, un animal o un insecto piense. Pero existe otra forma de inteligencia, y es a través de la forma en que está construido el cuerpo. Un geco tiene patas que lo ayudan a adherirse a prácticamente cualquier superficie, lo que hace que su estructura sea inteligente, ya que lo ayuda a sobrevivir en la naturaleza. La inteligencia física significa que el hardware es inteligente, no solo el software integrado en el cerebro.
La investigación de Metin Sitti y su equipo abarca desde la escala pequeña hasta la microescala. Algunos robots son tan pequeños que tienen el tamaño de un cabello. Obviamente, no se puede añadir mucho hardware a un robot tan pequeño, por lo que hay que poder dirigirlo desde fuera, de forma remota. La energía magnética, acústica o luminosa es la fuerza externa en juego. Otra forma es utilizar, por ejemplo, bacterias vivas o algas que se enganchen al robot (como un caballo que tira de un carro) para impulsarlo hacia adelante. Pero, ¿cómo controlar a las bacterias que tienen mente propia? Aquí es donde se aplica la ingeniería biológica, en la que se diseña a las bacterias de tal manera que se mueven muy rápido o detectan cosas específicas, como un tumor.
La ciencia en el Departamento de Inteligencia Física está estructurada en tres áreas de investigación. En primer lugar, está el área de Materiales Avanzados, donde los investigadores desarrollan nuevos materiales sintéticos o biológicos inspirados en la biología para codificar la inteligencia física en robots a pequeña escala. Como ejemplo, su equipo diseña, fabrica y aplica adhesivos de microfibras elastoméricas inspirados en los pelos de las patas de los gecos para el agarre controlado, la adhesión/fricción y la humectación líquida de cuerpos o pinzas de robots y sensores blandos portátiles. Otro ejemplo son los materiales proteínicos multifuncionales y autocurativos, los compuestos magnéticos blandos multifuncionales y programables en forma, los elastómeros y los hidrogeles de cristal líquido sensibles a estímulos, los micro/nanomateriales funcionales, los biomateriales derivados de pacientes y los materiales fotocatalíticos y de cristal líquido impulsados por luz para la actuación, propulsión, detección, control y adaptación física de robots blandos en miniatura.
En segundo lugar, está el proyecto Mobile Millirobots, en el que los robots suelen tener un tamaño de hasta 1 mm. Metin Sitti y su equipo estudian insectos, lagartijas, medusas y muchos otros organismos de pequeña escala e intentan comprender los principios de locomoción de los animales y aplicar ese conocimiento para crear robots a pequeña escala. También existen inventos como un robot de cápsula blanda, que se parece mucho a una pastilla. Un día, un paciente podría tragar esta cápsula y podría tomar muestras de un tumor dentro del estómago. Uno de los principales avances en esta área de investigación es un milirobot blando llamado Wormmate [5] que puede lograr siete locomociones diferentes al mismo tiempo en múltiples terrenos (suelo sólido, agua, superficie del agua) inspirado en pequeños organismos de cuerpo blando. Sitti y su equipo están trabajando actualmente en el uso de este y otros robots diminutos para navegar algún día a través de regiones sin precedentes y difíciles de alcanzar dentro del cuerpo bajo imágenes médicas de ultrasonidos o rayos X para operaciones médicas mínimamente invasivas. Este avance robótico se publicó en Nature en 2018 y fue noticia en todo el mundo.
En tercer lugar, está el impulso de los microrobots móviles, que Metin Sitti espera que algún día se conviertan en un estándar en el ámbito de la atención sanitaria o la biotecnología. Los microrobots, gracias a su tamaño en miniatura a escala submilimétrica (tienen menos de 1 mm en todas las dimensiones), podrían algún día acceder a espacios cerrados como los microcapilares del interior del cuerpo humano. Podrían viajar a través de los fluidos corporales e interactuar directamente con un tumor. Los microrobots móviles sin ataduras podrían permitir muchas aplicaciones nuevas, como el diagnóstico y el tratamiento mínimamente invasivos dentro del cuerpo humano.
Los microrobots y milirrobots blandos como los que Metin Sitti y su equipo están desarrollando tienen un enorme potencial y podrían tener un impacto radical en la medicina. Los científicos están trabajando para desarrollar pequeñas máquinas inalámbricas que en un futuro cercano tal vez puedan acceder a regiones difíciles de alcanzar dentro del cuerpo. Como dispositivos médicos semiimplantables, con forma programable y fabricados con materiales blandos magnéticos biocompatibles, estas tecnologías permanecerían dentro del cuerpo del paciente durante mucho tiempo, lo que permitiría intervenciones diagnósticas y terapéuticas mínimamente invasivas o no invasivas.
Sin embargo, todavía quedan muchos retos por superar antes de que estos pequeños robots puedan aplicarse en las clínicas. Los científicos aún se enfrentan a muchos retos: deben desarrollar formas de mover y controlar estos pequeños robots dentro del cuerpo con altos niveles de precisión, teniendo en cuenta los flujos de fluidos corporales y el movimiento de los órganos. También deben garantizar la seguridad del paciente y que estos robots puedan estar dentro de nosotros durante largos períodos de tiempo, incluso ante posibles reacciones inmunológicas o de otro tipo.
Sitti obtuvo su licenciatura y maestría en ingeniería eléctrica y electrónica en la Universidad Boğaziçi de Estambul en 1992 y 1994, respectivamente, y su doctorado en ingeniería eléctrica en la Universidad de Tokio en 1999. Fue científico investigador en la UC Berkeley de 1999 a 2002 y profesor en el Departamento de Ingeniería Mecánica y el Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon de 2002 a 2014. Se convirtió en director del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Stuttgart en 2014.
Sitti es un científico aclamado. El 9 de noviembre de 2020, exactamente 31 años después de la caída del Muro de Berlín, Sitti recibió el premio «Breakthrough of the Year» 2020 [6] [7] en la categoría de Ingeniería y Tecnología [8] por la Cumbre Científica Mundial Falling Walls. En marzo de 2019, recibió una prestigiosa Beca Avanzada [9] del Consejo Europeo de Investigación (ERC), que se otorga solo a investigadores establecidos con un historial probado de excelencia. [10] En términos de originalidad e importancia de las contribuciones de investigación, los beneficiarios de las becas son líderes excepcionales en sus campos específicos. Además, Sitti y su equipo recibieron recientemente el Premio al Mejor Artículo [11] en la prestigiosa Conferencia de Ciencia y Sistemas Robóticos por su invención de un milirobot blando inspirado en una cría de medusa con funciones médicas. [12]
Sitti también recibió la Medalla Rahmi Koç de la Ciencia [13] (2018), el Premio al Mejor Artículo [14] en la Conferencia de Ciencia y Sistemas Robóticos (2019), el Premio al Mejor Artículo de Mecatrónica IEEE/ASME (2014), [15] el Premio SPIE Nanoengineering Pioneer (2011), el Premio al Mejor Artículo en la Conferencia de Robots y Sistemas Inteligentes IEEE/RSJ (1998, 2009) y el Premio NSF CAREER (2005). Es editor en jefe de Progress in Biomedical Engineering y Journal of Micro-Bio Robotics, [16] y editor asociado de Science Advances y Extreme Mechanics Letters. [17]
Sitti ha publicado dos libros y más de 460 artículos revisados por pares, más de 300 de los cuales han aparecido en revistas de archivo. Los avances de investigación de su grupo han aparecido en la prensa popular, como New York Times , [18] Wall Street Journal , [19] Le Monde , The Economist , Der Spiegel , Forbes , Süddeutsche Zeitung , [20] Science, New Scientist [21] Science News, [22] Nature News, [23] MIT Technology Review, IEEE Spectrum Magazine y Stuttgarter Zeitung . [24] Ha impartido más de 200 conferencias magistrales, plenarias o seminarios distinguidos en universidades, conferencias e industrias. Tiene más de 12 patentes emitidas y más de 15 patentes pendientes.
Metin Sitti cofundó Setex Technologies Inc. en Pittsburgh, EE. UU. en 2012 para comercializar la tecnología adhesiva de microfibra inspirada en el geco de su laboratorio como un nuevo material adhesivo disruptivo (denominado Setex®) para una amplia gama de aplicaciones industriales.
