Estás leyendo la publicación: Los físicos avanzan en los robots de cambio de forma de próxima generación
Un equipo de físicos de la Universidad de Bath ha descubierto una nueva forma de recubrir robots blandos con materiales que les permitan moverse y funcionar de manera más efectiva. El nuevo avance conducirá a la próxima generación de robots que cambian de forma.
La investigación fue publicada en la revista científica Avances de la ciencia.
Gran avance en materia activa
Según los autores del estudio, el nuevo avance sobre la ‘materia activa’ podría ser un punto de inflexión importante en el diseño robótico. Si el concepto se desarrolla más, los expertos podrían eventualmente determinar la forma, el comportamiento y el movimiento de un sólido blando por la actividad humana controlada en su superficie, en lugar de su elasticidad natural.
La superficie de la mayoría de los materiales blandos se encoge en una esfera, similar a la forma en que el agua forma gotas. Esto sucede debido a que la superficie de los líquidos y otros materiales blandos se contraen naturalmente en el área de superficie más pequeña posible. Sin embargo, la materia activa puede diseñarse para no seguir este patrón.
Con estas técnicas y materia activa, los expertos esperan que la próxima generación de máquinas se fabrique a partir de muchas unidades activas individuales que trabajen juntas para determinar el movimiento y la función de la máquina. Antes de esta posibilidad, estas máquinas estaban gobernadas por un controlador central. El nuevo diseño es similar a la forma en que funcionan nuestros propios tejidos biológicos.
Diseño de nuevas máquinas blandas
Los científicos podrían tomar este diseño y crear máquinas blandas con brazos que consisten en materiales flexibles impulsados por robots que se ubican en la superficie de los materiales. Otra posibilidad es cambiar el tamaño y la forma de las cápsulas de administración de fármacos al recubrir la superficie de las nanopartículas con un material sensible y activo.
Según el Dr. Jack Binysh, primer autor del estudio, uno de los aspectos más interesantes del nuevo desarrollo es que desafía la forma en que vemos las “reglas familiares de la naturaleza”.
“La materia activa nos hace ver las reglas familiares de la naturaleza, reglas como el hecho de que la tensión superficial tiene que ser positiva, bajo una nueva luz. Ver qué sucede si rompemos estas reglas y cómo podemos aprovechar los resultados es un lugar emocionante para investigar”, dice el Dr. Binysh.
El Dr. Anton Souslov es el autor correspondiente de la investigación.
“Este estudio es una importante prueba de concepto y tiene muchas implicaciones útiles. Por ejemplo, la tecnología futura podría producir robots blandos que sean mucho más blandos y mejores para recoger y manipular materiales delicados”, dice el Dr. Souslov.
Los investigadores desarrollaron teoría y simulaciones para describir un sólido blando en 3D con una superficie que experimenta tensiones activas. Los resultados demostraron que las tensiones activas expanden la superficie del material y tiran del sólido hacia abajo, lo que provoca un cambio de forma global. La forma adoptada por el sólido podría cambiarse alterando las propiedades elásticas del material.
El equipo de investigadores ahora buscará aplicar este principio para diseñar robots más específicos y profundizará en el comportamiento colectivo y lo que sucede cuando se juntan varios sólidos activos.
