Máquina con garra activada por vapor promete avances en robótica blanda

MadridCientíficos de la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología en Arabia Saudita han desarrollado una pequeña máquina que responde a vapores químicos. Esta innovadora creación es capaz de recoger y soltar una bola del tamaño de una canica, y puede realizar diversas tareas sin necesidad de materiales costosos. El hallazgo fue publicado el 12 de julio en la revista Chem.

Los actuadores blandos generalmente solo pueden realizar un tipo de movimiento, como doblarse, estirarse o torcerse. Este dispositivo destaca porque puede doblarse y estirarse cuando se expone al vapor. Estas características lo hacen único.

• Responde a diferentes vapores.
• Puede agarrar y soltar objetos.
• Fabricado con una matriz de polímero con redes moleculares.
• Utiliza el compuesto orgánico urea.
• Forma múltiples enlaces de hidrógeno.

Al entrar en contacto con vapor de acetona, la garra de la máquina recoge una bola de algodón roja y se estira para colocarla en una caja. Al encontrarse con vapor de etanol, saca la bola de algodón de la caja. A diferencia de los dispositivos de metal o plástico, esta máquina de garras es flexible y puede realizar diferentes tareas. Esta versatilidad es crucial para aplicaciones en agricultura de precisión, búsquedas en el fondo del mar y tecnología vestible.

La clave de este dispositivo radica en su material. El polímero tiene estructuras moleculares compuestas por urea, la cual puede cambiar de forma gracias a su capacidad de formar múltiples enlaces de hidrógeno. Esto permite un control preciso sobre las propiedades del material. Los investigadores pueden programar movimientos complejos en el actuador ajustando el tipo y la cantidad de vapor.

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La Dra. Niveen M. Khashab, profesora de Química en KAUST, lideró la investigación. Ella explicó que el material puede cambiar de forma debido a interacciones moleculares, lo cual es muy avanzado para su tamaño. Esta capacidad no se había observado antes. El dispositivo se movió de manera compleja, incluyendo doblarse, estirarse y regresar a su forma original.

Los investigadores estudiarán a continuación la eficiencia energética de la máquina de garras. Evaluarán su capacidad para generar señales eléctricas. Esto podría contribuir al desarrollo de dispositivos electrónicos portátiles y flexibles. Su objetivo es mejorar el rendimiento del actuador.

Esta investigación puede llevar a la creación de robots más adaptables y versátiles. Es crucial utilizar materiales simples para realizar tareas complejas. Podría generar avances en áreas como los dispositivos médicos y la automatización industrial. Podríamos ver robots más eficientes, económicos y flexibles. Esta máquina de garras es un avance prometedor en la robótica blanda.

La investigación fue financiada por la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST).