La robótica está presente en la mayor parte de las actividades que nos rodean en el día a día. En la hostelería ver como una máquina nos trae el plato a la mesa ya no nos resulta tan extraño. Tampoco lo hace hablar con un asistente virtual durante la realización de un pedido por Internet. No obstante, puede que sí lo haga el hecho de someternos a una cirugía dirigida, en exclusiva, por un robot.
Uno de los principales motivos por los que su uso no está tan expandido es por su motricidad. Generalmente, los materiales de fabricación son rígidos e impiden que los dispositivos puedan desarrollar actividades que requieren una mayor precisión. Desde el campo de la investigación se estudia la fabricación de músculos para robots blandos inspirados en la naturaleza. Profundizamos en el proyecto del Instituto de Materiales Científicos de la Universidad de Kiel.
Músculos blandos a partir de hidrogel
Para simular un músculo, los investigadores han creado un sistema material basado en hidrogel. Se trata de una sustancia muy versátil compuesta básicamente por agua que posee propiedades mecánicas similares a las del tejido humano y a las de muchos animales de la naturaleza.
En las primeras pruebas, los investigadores consiguieron por primera vez mover un sistema de hidrogel con velocidad y fuerza. ¿Cómo? Configurándolo para que reaccionen al calor. Expuesto a una temperatura de más de 30°C libera el agua y reduce su volumen. Si, por el contrario, se expone a una temperatura inferior, absorbe el líquido de nuevo y aumenta hacia su volumen original.
Este proceso genera un movimiento en el material inteligente simulando a un músculo humano. De forma controlada y en poco tiempo, el sistema ha sido capaz de asumir y llevar a cabo los movimientos que se le han indicado en las pruebas. A pesar de que se trata de una fase inicial, su aplicación en sectores profesionales como la medicina puede contribuir a grandes avances.
Enfoque basado en la naturaleza
Cambiar el volumen de los hidrogeles termosensibles y aumentar la rapidez en el movimiento del sistema es uno de los principales retos de todos los científicos. En este caso, los investigadores de la Universidad de Kiel crearon una red de pequeños tubos dentro del hidrogel y colocaron una capa de grafeno muy fina para que actuaran como conductores.
De este modo, durante la prueba pudieron calentar el material con electricidad y controlar el transporte del agua con tan solo pulsar un botón. El tiempo en el cambio de volumen se redujo notablemente, pero lo cierto es que todavía se plantean dudas con respecto a la combinación de ambos elementos. Un cambio en la estructura del material afecta a las propiedades de hidrogel.
Los robots blandos superan las expectativas
Una nueva generación de robots blandos o soft robots promete aparecer en nuestras vidas para ayudarnos a llevar a cabo cualquier tipo de tarea, desde el ámbito de la industria hasta la medicina. Con su diseño, inspirado en los cuerpos flexibles de los seres vivos, puede superar nuestras capacidades y, por tanto, transformar nuestro futuro.
Por ahora, el objetivo de los investigadores de la Universidad de Kiel es mejorar el rendimiento de los hidrogeles y combinarlo con otros materiales. Puede que a medio plazo nos encontremos con un robot antes de someternos a una intervención quirúrgica o en un laboratorio.
Imagen de cabecera de Envato.
