Robots más rápidos

Los robots pueden ir potencialmente a cualquier lugar que para los humanos sea demasiado caliente, frío, pequeño, remoto o peligroso, y también realizar muchas otras tareas importantes, desde reparar fugas en tuberías a suturar entre sí vasos sanguíneos. Ahora, un grupo de expertos propone un nuevo planteamiento que permitiría lograr un grado de eficacia sin precedentes al superar la limitación en velocidad y maniobrabilidad que sufren los «músculos robóticos» que posibilitan tales logros.

Actualmente, los músculos robóticos se mueven 100 veces más despacio que los nuestros, pero los ingenieros que usan el enfoque del laboratorio del Profesor Sidney Yip, del MIT, podrían multiplicar esa velocidad, haciéndolos mil veces más rápidos que los músculos humanos, sin apenas ninguna demanda extra de energía, y con el incentivo agregado de un diseño más simple.

En este caso, al hablar de un músculo robótico se refieren a un dispositivo que puede activarse para realizar una tarea, como un rociador que se pone en marcha al accionarse una palanca de alarma de incendio.

En los últimos años, los ingenieros han fabricado los músculos artificiales de los dispositivos robóticos empleando polímeros conjugados, llamados también polímeros conductores, porque pueden conducir la corriente eléctrica de forma similar a un cable metálico (los polímeros convencionales como el caucho y el plástico son aislantes y no conducen la electricidad).

Los polímeros conjugados pueden actuar ante una orden si las cargas pueden enviarse a localizaciones específicas en la cadena del polímero en forma de «solitones» (ondas de densidad de carga). Un solitón (forma abreviada para onda solitaria) es como una ola marina que puede viajar grandes distancias sin romperse. Los solitones son portadores de cargas de alta movilidad que existen debido a la naturaleza especial (el carácter de la cadena unidimensional) del polímero.

Los científicos ya sabían que los solitones permitían a los polímeros conducir la electricidad. El nuevo trabajo, realizado por investigadores del MIT dirigidos por Sidney Yip, intenta explicar cómo estos materiales pueden activar los dispositivos. Este estudio es útil porque hasta ahora, al desconocer los científicos el mecanismo exacto responsable de las propiedades útiles, habían estado fabricando los polímeros de un modo innecesariamente complicado, dopando los materiales con iones que expandieran el volumen del polímero. Se pensaba que esa expansión les daba su fortaleza, pero también les hacía pesados y lentos.

Los investigadores de MIT descubrieron que esa adición de iones es innecesaria porque, teóricamente, iluminando el polímero con una luz de una frecuencia particular, se puede activar el solitón. Sin el peso extra de los iones agregados, los polímeros podrían doblarse y flexionarse mucho más rápidamente. Y ese movimiento de disparo rápido da lugar al accionamiento de gran velocidad, es decir, la habilidad de activar rápidamente un dispositivo.

Imagen: Un solitón se mueve a lo largo de una cadena de polímeros conductores. Foto: MIT / Yip Lab
Fuente: MIT
Traducción: Noticias21