Desarrollan el primer caso de robot autónomo construido exclusivamente de partes blandas y flexibles.
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Parece que la Naturaleza sigue siendo una fuente de inspiración. Ahora le toca el turno a lo que parece ser el primer robot blando con forma de pulpo, creado por investigadores del MIT y de la Universidad de Harvard.
Desde hace unos años los ingenieros están interesados en la construcción de robots que no estén compuestos por elementos rígidos. De este modo, podrían deslizarse por pequeñas aberturas o manipular objetos delicados sin riesgos de rotura de los mismos. Aunque la meta de conseguir un robot completamente blando era interesante, siempre ha habido muchas dificultades para reemplazar ciertas partes que son duras, como las baterías.
Los pulpos han sido siempre unos seres que han inspirado la robótica blanda, por eso se ha elegido en este caso este cefalópodo. Los pulpos son unos artistas del escape y pueden deslizarse entre los objetos o por agujero pequeño evitando los obstáculos. Estas criaturas inteligentes y curiosas pueden realizar sorprendentes tareas y muestran un alto grado de destreza y fuerza sin necesidad de tener un esqueleto.
El pequeño robot, u octobot como lo llaman sus creadores, mide menos de 2 cm y es el primer caso de robot construido exclusivamente de partes blandas y flexibles. El logro no ha sido fácil, pues partes como la electrónica o las baterías suelen ser rígidas.
Muchos robots blandos están conectados a unos tanques de aire comprimido para conseguir la energía necesaria, pero esto les resta movilidad. En su lugar, estos investigadores usaron una reacción química para así alimentar los mecanismos del pulpo. Básicamente, el combustible es una disolución de agua oxigenada al 50%.
Cuando esta disolución es expuesta a un catalizador de platino, presente en dos segmentos de la red interna del robot, se descompone en agua y oxígeno gaseoso. Como resultado, el gas a presión obtenido infla y extiende los brazos del pulpo. Finalmente es expelido a través de unos orificios al exterior.
Gran parte de este robot es silicona blanda. Su cerebro está compuesto por un circuito flexible basado en conductos que transportan fluidos mediante un sistema válvulas y llaves de paso que se cierran y se abren. Es análogo a como sería un circuito electrónico, pero en lugar de circular electrones circulan líquidos y gases.
Las válvulas y llaves están dispuestas para extender los brazos del pulpo en dos grupos alternativos. El proceso comienza cuando los investigadores inyectan el líquido combustible (la disolución de peróxido de hidrógeno) en dos depósitos, cada uno dedicado a un grupo de brazos. Estos depósitos se expanden como globos y empujan el combustible a través de circuito de microfluidos. Los cambios en la presión cierran algunos de los puntos de control y abren otros, restringiendo el flujo a sólo la mitad del sistema cada vez.
Según se consume el combustible, la presión interna disminuye, permitiendo al combustible entrar en el otro lado, lo que desaloja el primer lado. Y así sucesivamente.
El cerebro del pulpo robot se comunica con los brazos a través de unos canales 3D embebidos en el cuerpo.
Para crear el cuerpo de este robot los investigadores vertieron silicona en un molde especialmente diseñado y entonces usaron una impresora 3D para inyectar «tintas» especiales que mantuvieran la forma y posición en el polímero. Entonces, calentaron el cuerpo así obtenido para fijarlo, lo que evaporó las tintas dejando detrás una red hueca que se infiltra desde el cerebro a los brazos del pulpo.
En la actualidad este prototipo puede funcionar durante 8 minutos con un mililitro de combustible. No está pensado para realizar ninguna tarea y ni siquiera imita el movimiento de un pulpo. Además, el prototipo actual está preprogramado desde su construcción. Se trata simplemente de un prototipo de demostración de la tecnología empleada. Pero, en el futuro quieren hacer uno que se mueva e interaccione.
Los investigadores implicados esperan que en ese futuro el empleo de circuitos de microfluidos más complejos permitan movimientos más sofisticados. En este caso se podría conseguir reprogramar este tipo de robots para que realizaran distintas acciones y respondieran al entorno.
Este desarrollo podría allanar el camino hacia una nueva generación de máquinas autónomas completamente blandas. Esta robótica blanda podría revolucionar cómo los humanos interaccionan con las máquinas.
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Fuentes y referencias:
Artículo original [2]
Foto: Ryan Truby, Michael Wehner, and Lori Sanders, Harvard Univ.