Investigadores financiados por el ejército descubrieron cómo fabricar materiales capaces de autopropulsión, permitiendo que los materiales se muevan sin motores o manos.

Investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst descubrieron cómo fabricar materiales que se ajustan y reajustan por sí mismos. confiando únicamente en el flujo de energía de su entorno. Esta investigación, publicado en Materiales de la naturaleza y financiado por el Ejército de los EE. UU., podría permitir que los futuros robots militares se muevan con su propia energía.

"Este trabajo es parte de un esfuerzo multidisciplinario más amplio que busca comprender los sistemas impulsivos biológicos y diseñados que sentarán las bases de métodos escalables para generar fuerzas para la acción mecánica y estructuras y materiales de almacenamiento de energía, "dijo el Dr. Ralph Anthenien, jefe de sucursal, Oficina de Investigación del Ejército, un elemento del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU., ahora conocido como DEVCOM, Laboratorio de Investigación del Ejército. "El trabajo tendrá una miríada de posibles aplicaciones futuras en sistemas de accionamiento y motivo para el Ejército y el Departamento de Defensa".

Los investigadores descubrieron la física durante un experimento mundano que implicaba observar cómo se secaba una tira de gel. Los investigadores observaron que cuando el largo, la tira de gel elástica perdió líquido interno debido a la evaporación, la tira se movió. La mayoría de los movimientos fueron lentos, pero de vez en cuando, ellos aceleraron.

Los científicos descubren cómo fabricar materiales que se rompen y se reajustan por sí mismos, confiando únicamente en el flujo de energía de su entorno. Esta investigación podría habilitar futuros robots militares que sean capaces de mover su propia energía.

Estos movimientos más rápidos fueron inestabilidades repentinas que continuaron ocurriendo a medida que el líquido se evaporaba más. Estudios adicionales revelaron que la forma del material importaba, y que las tiras pudieran reiniciarse para continuar sus movimientos.

"Muchas plantas y animales, especialmente los pequeños, use piezas especiales que actúan como resortes y pestillos para ayudarlos a moverse muy rápido, mucho más rápido que los animales con solo músculos, "dijo el Dr. Al Crosby, profesor de ciencia e ingeniería de polímeros en la Facultad de Ciencias Naturales, UMass Amherst. "Plantas como las atrapamoscas de Venus son buenos ejemplos de este tipo de movimiento, al igual que los saltamontes y las hormigas de mandíbula trampa en el mundo animal ".

Las inestabilidades bruscas son una de las formas en que la naturaleza combina un resorte y un pestillo y se utilizan cada vez más para crear movimientos rápidos en pequeños robots y otros dispositivos, así como en juguetes como los poppers de goma.

"Sin embargo, la mayoría de estos dispositivos de ajuste necesitan un motor o una mano humana para seguir moviéndose, "Crosby dijo." Con este descubrimiento, podría haber varias aplicaciones que no requieran baterías o motores para impulsar el movimiento ".

Los científicos descubren cómo los robots militares del futuro pueden mover solo su propia energía.

Después de aprender la física esencial de las tiras de secado, el equipo experimentó con diferentes formas para encontrar las que tienen más probabilidades de reaccionar de la manera esperada, y que se movería repetidamente sin que ningún motor o manos los reiniciaran. El equipo incluso demostró que las tiras remodeladas podrían funcionar, como subir unas escaleras por su cuenta.

"Estas lecciones demuestran cómo los materiales pueden generar un movimiento poderoso al aprovechar las interacciones con su entorno, como por evaporación, y son importantes para diseñar nuevos robots, especialmente en tamaños pequeños donde es difícil tener motores, baterías u otras fuentes de energía, "Dijo Crosby.