Publicado:
26 de enero de 2023 15:28 GMT
Los investigadores sometieron a los robots a una carrera de obstáculos real para probar su movilidad y sus capacidades de transformación de formas.
Un equipo internacional de ingenieros, con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, se inspiró en los pepinos de mar para diseñar robots en miniatura que cambian rápida y reversiblemente entre los estados líquido y sólido a pedido. Estos robots, que pueden conducir electricidad, utilizan la inducción magnética para calentarse y cambiar de estado, logrando incluso escapar de las rejas, anunciaron este miércoles.
Más versátil, funcional y adaptable a cargas como pepinos de mar
“Dar a los robots la capacidad de cambiar entre estado líquido y sólido les da más funcionalidad“, dijo Chengfeng Pan, ingeniero de la Universidad de China en Hong Kong, quien dirigió el estudio. El carácter duro de los robots tradicionales conlleva problemas de rigidez excesiva, y de la misma manera sus contrapartes flexibles pecan de ser demasiado blandos y sus movimientos son difíciles de controlar.
Para resolver esta dificultad, los investigadores se inspiraron en el pepino de mar, que puede alterar de forma reversible la rigidez de su tejido para mejorar su capacidad de carga y evitar daños físicos del medio ambiente. De esta manera, el equipo de Pan creó el nuevo material llamado “máquina de transición de fase sólido-líquido magnetoactiva“, mediante la incorporación de partículas magnéticas al galio, un metal con un punto de fusión muy bajo (29,8 °C).
“Las partículas magnéticas aquí tienen dos funciones”, dice el autor principal e ingeniero mecánico Carmel Majidi, de la Universidad Carnegie Mellon, EE. UU. “Una es que hacen que el material responda a un campo magnético alterno, por lo que puede, por inducción, calentar el material y provocar el cambio de fase. Pero las partículas magnéticas también dan movilidad a los robots y también la capacidad de moverse en respuesta al campo magnético.Majidi explicó.
Otra característica relevante del nuevo material es que tiene una fase líquida extremadamente fluida en comparación con otros materiales de cambio de fase, cuyos estados “líquidos” son considerablemente más viscosos.
Como en ‘Terminator 2’‘
Los ingenieros realizaron pruebas de movilidad y resistencia del material en una variedad de contextos. Con la ayuda de un campo magnético, los robots saltaron sobre fosos, escalaron paredes e incluso se partieron por la mitad para mover otros objetos de forma cooperativa antes de volver a unirse. Al mejor estilo cinematográfico de ‘Terminator 2’, realizaron un robot ‘Lego humanoide’ para licuar y deslizarse a través de una rejilla. Luego, el robot fue remodelado a su forma original. El estudio fue publicado este miércoles en Materia.
futuras aplicaciones
“Ahora, estamos avanzando en este sistema de materiales de maneras más prácticas para resolver algunos problemas médicos y de ingeniería muy específicos”, dijo Pan.
Desde el punto de vista biomédico, fue posible extraer un objeto extraño de un estómago modelo y administrar medicamentos a pedido en el mismo estómago. Su atributo de ser un buen conductor de corriente, junto con su capacidad de filtrarse en circuitos electrónicos de difícil acceso, lo hace ideal para actuar como una soldadura inteligente para el montaje y reparación de circuitos inalámbricos. Además, al fundirse en la punta de un tornillo roscado y luego solidificarse sobre él, puede usarse como un tornillo de máquina universal para ensamblar piezas en lugares de difícil acceso.
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