En los últimos años la robótica ha crecido de forma vertiginosa, muestra de ello es la nueva creación en el campo: un robot capaz de cambiar de estado, de sólido a líquido y viceversa, en un «abrir y cerrar de ojos». La nueva tecnología creada por un equipo internacional de científicos dirigida por la Universidad China de Hong Kong se describió en un artículo publicado a finales de enero.
«Dar a los robots la capacidad de cambiar entre estado líquido y sólido les da más funcionalidad», dijo el ingeniero Chengfeng, uno de los autores, en un comunicado.
Gracias a esta capacidad, el robot puede transitar terrenos complicados sin usar la fuerza, solo con el poder de volverse blando o duro, según las necesidades. Esto le permite sortear obstáculos, llevar objetos de un sitio a otro o escapar de una jaula. Se licua y vuelve a su forma original, ¡Cómo los malos de la película Terminator!
Según sus creadores, el nuevo material podría ayudar a desarrollar robots suaves y flexibles que puedan moverse a través de pasajes estrechos y ser guiados desde el exterior.
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Para crear el robot, los investigadores se inspiraron en los pepinos de mar. Estos animales «pueden cambiar su rigidez de manera muy rápida y reversible», dice el ingeniero mecánico Carmel Majidi de la Universidad Carnegie Mellon, uno de los autores principales. «El desafío para nosotros como ingenieros es imitar eso en los sistemas de materiales blandos».
Con esto en mente, el equipo se enfocó en galio líquido, un metal con un punto de fusión de unos 30 grados Celsius. Es decir, se derrite, pasa de sólido a líquido (punto de fusión), casi a temperatura ambiente. Por ende, es un material adecuado para crear objetos que pasen de rígido a blando de forma rápida con el calor.
En el galio, el equipo incrustó partículas magnéticas de neodimio (elemento químico de tierras raras), boro y hierro, creando lo que ellos llaman una «máquina de transición de fase sólido-líquido magnetoactiva». Las incrustaciones magnéticas permitieron dirigir los movimientos del metal con imanes.
Como el punto de fusión del galio es bajo, también se solidifica a temperatura ambiente, al enfriarse un poco vuelve a su forma original. Si era una bola antes de derretirse, vuelve a ser una bola después.
Más allá de poder cambiar de forma, el material también es magnético y puede conducir electricidad. Una caracteristica que podria ser usada en la reparacion de circuitos.
«Las partículas magnéticas aquí tienen dos funciones», dice Majidi.
«Una es que hacen que el material responda a un campo magnético alterno, por lo que puede, a través de la inducción, calentar el material y provocar el cambio de fase. Pero las partículas magnéticas también dan a los robots movilidad y la capacidad de moverse en respuesta al campo magnético.»
En otras palabras, en lugar de conectar el robot a un calentador para cambiar su estado, los investigadores lo exponen a un campo magnético (digamos un imán) para licuarlo. Entonces el campo magnético alterno genera electricidad dentro del galio, haciendo que se caliente y se derrita. Luego al enfriarse a temperatura ambiente, el material se vuelve a solidificar.
Además, el galio mejorado puede transportar una carga de unas 10.000 veces su peso. Lo que lo hace adecuado para diversos trabajos.
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Trás el diseño de su nueva tecnología, los investigadores pusieron a prueba a sus pequeños robots, concluyendo que tenían la capacidad para pasar obstáculos. De derretirse y volver a su estado anterior.
Incluso podían realizar tareas conjuntas en su estado líquido moviendo objetos antes de recombinarse y solidificarse.
Para demostrar su idea, hicieron una versión humanoide, con forma de lego, que fue capaz de escapar de una pequeña celda de prisión. El robot se filtró a través de las rejas y volvió a formarse al otro lado, en completa libertad. Una escena que recuerda a la película Terminator II.
Como aplicaciones prácticas, el equipo creó un modelo de un estómago humano, e hizo que el robot engullera y eliminará un pequeño objeto contenido dentro de él.
Para las aplicaciones de mundo real, la máquina de transiciones de fase necesitaría algunos ajustes, dicen sus creadores. Por ejemplo, debido a que el cuerpo humano tiene un punto de fusión más alto que el del galio puro, un robot diseñado con fines biomédicos podría tener una matriz de floración (una mezcla de materiales) a base de galio que elevaría el punto de fusión manteniendo la funcionalidad.
Otra utilidad podría ser en la electrónica, los robots podrían navegar y fundirse en los circuitos para actuar como conductores y soldadura. Incluso podrían tener un papel como sujetadores, atravesando los casquillos de los tornillos roscados y solidificándose, haciendo la función de un tornillo sin que alguien necesite fijarlo en su lugar.
Si bien la nueva tecnología pasó la prueba de concepto (la idea funciona), se necesitarán más estudios para profundizar en sus posibles aplicaciones. Aunque los fans de Terminator ya nos hacemos la idea.
[Desde Guna Yala, un artículo de Morbeb]
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