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La robótica suave

Los avances en la soft robotic, robótica blanda o suave, borran de la mente el estereotipo de los robots cuadrados, hechos de metal, con movimientos torpes, mecánicos. Los robots ya no necesitan ser de metal. Poco a poco aparecen elementos plásticos, como polímeros y sistemas flexibles y deformables, con enorme potencial en diferentes aplicaciones.

Entre otros ejemplos se habla de herramientas quirúrgicas laparoscópicas e, inclusive, de androides “blandos”. Se trata de una nueva generación de robots fabricados con nuevos materiales y morfologías, diseñados para proporcionar una interacción eficiente y segura en ciertos entornos. La idea de los robots blandos ya no es nueva, aunque el término ha evolucionado con los últimos avances en robótica. Hace unas décadas el término blando se refería a deformable en cierta medida, pero fabricado por piezas más o menos rígidas, mientras que Soft era una categoría que indicaba que el robot era capaz de modificar su estructura básica, como el Morphex, un robot hexápodo desarrollado en Noruega por Kåre Halvorsen, que parece un cangrejo, puede caminar y se convierte en pelota para darse impulso y huir rodando.

Un músculo en buena forma

Se cuenta entre los logros de esta rama de la robótica el que consiguieron hace poco los investigadores de la Universidad de Harvard con un nuevo tipo de músculo. Antes, los músculos artificiales, los llamados actuadores, presentaban el inconveniente de basarse en sistemas hidráulicos o neumáticos, los cuales dan una respuesta lenta, son difíciles de almacenar y requieren de mucha energía para funcionar.

Para sustituir a estos actuadores poco eficientes, el equipo de Harvard desarrolló un plástico flexible, un elastómero dieléctrico, con un amplio rango de movimiento, que funciona sin componentes rígidos. De acuerdo con una nota difundida por Computerhoy.com: “El nuevo músculo artificial ha sido construido a partir de una superposición de muchas capas de elastómero y electrodos de nanotubos de carbono. Gracias a esta composición y estructura, sus propiedades mejoran las de otros elastómeros dieléctricos y eliminan las limitaciones que hasta ahora imponían estos componentes: la necesidad de alta tensión y el estiramiento previo”.

Pulpos con circuitos

Otra hazaña de los científicos de la Universidad de Harvard en materia de robótica suave es su creación del primer robot blando completamente autónomo: un pulpo del tamaño de la palma de la mano, que no incluye componentes rígidos, ni chips ni baterías, y que no precisa estar conectado a una computadora para moverse. Los investigadores lograron prescindir de los componentes duros que requieren estos robots, como cables o baterías, sustituyéndolos por circuitos internos enteramente funcionales y blandos. Luego de más de 300 pruebas lograron fabricar el Octobot, que concibieron mediante un molde con la forma del pulpo, donde insertaron un chip, lo cubrieron con silicona y le inyectaron unas líneas con una impresora 3D. En seguida, lo hornearon, fijaron la forma y dejaron unos tubos huecos, o canales, para que, mediante el bombeo de una solución de agua oxigenada, hacer que el dispositivo se mueva.

El Octobot tiene una autonomía de 10 minutos de movimiento, aunque aseguran que en las próximas versiones “podrá durar tanto como se desee”; además, el equipo espera que, a futuro, pueda ser usado en intervenciones médicas o incluso en dispositivos de rescate.

El estudio del Octobot fue publicado en la revista Nature bajo el título “Una estrategia de diseño y fabricación integrada para robots suaves totalmente autónomos”:

Por lo pronto, en el Instituto Wyss de Harvard para la Ingeniería Inspirada en la Biología, los creadores de ese robot formularon una nueva técnica de impresión 3D embebida llamada EMB3D. Además, emplearon tres tipos diferentes de materiales: Hule de silicona común, un gel al que llaman “tinta fugitiva” y reservorios de combustible.

El equipo de investigadores planea crear un nuevo diseño de Octobot que pueda arrastrarse, nadar e interactuar con su entorno. De esa manera podrá ampliar sus capacidades y multiplicar su rango de acción. Cabe resaltar que la biomímesis tiene mucho que aportar a la robótica, porque la naturaleza ya ha ensayado con óptimas formas para infinidad de aplicaciones.

Falta aún que desarrolle las capacidades de detección y otros detalles de programación para conseguir un control absoluto de los movimientos del Octobot, pero por lo pronto los investigadores ya probaron los alcances que puede tener esta rama de la Robótica.

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