Incluso los pulpos comprenden la importancia de los codos. Cuando estos blandos, Los cefalópodos de extremidades sueltas necesitan hacer un movimiento preciso, como guiar la comida hacia la boca, los músculos de sus tentáculos se contraen para crear una articulación revolucionaria temporal. Estas articulaciones limitan el bamboleo del brazo, permitiendo movimientos más controlados.

Ahora, Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson y el Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica han demostrado cómo una estructura de múltiples capas puede permitir que los robots imiten la cinemática del pulpo, creando y eliminando uniones a pedido. La estructura también puede permitir que los robots cambien rápidamente su rigidez, mojadura, y dinámica.

La investigación se publicó en dos artículos en Materiales funcionales avanzados y Cartas de automatización y robótica de IEEE .

"Esta investigación ayuda a cerrar la brecha entre la robótica blanda y la robótica rígida tradicional, "dijo Yashraj Narang, primer autor de ambos estudios y estudiante de posgrado en SEAS. "Creemos que esta clase de tecnología puede fomentar una nueva generación de máquinas y estructuras que no pueden clasificarse simplemente como blandas o rígidas".

La estructura es sorprendentemente simple, que consta de múltiples capas de material flexible envueltas en un sobre de plástico y conectadas a una fuente de vacío. Sin vacio, la estructura se comporta exactamente como cabría esperar, doblando retorciéndose y volteando sin retener la forma. Pero cuando se aplica un vacío, se vuelve rígido y puede contener formas arbitrarias, y se puede moldear en formas adicionales.

Esta transición es el resultado de un fenómeno llamado interferencia laminar, en el que la aplicación de presión crea una fricción que acopla fuertemente a un grupo de materiales flexibles.

"Las fuerzas de fricción generadas por la presión actúan como pegamento, "dijo Narang." Podemos controlar la rigidez, mojadura, cinemática, y dinámica de la estructura cambiando el número de capas, sintonizando la presión que se le aplica, y ajustar el espaciado entre múltiples pilas de capas ".

El equipo de investigación que también incluía a Robert Howe, el profesor de ingeniería Abbott y James Lawrence, Joost Vlassak, el Profesor Abbott y James Lawrence de Ingeniería de Materiales, y Alperen Degirmenci, un estudiante de posgrado en SEAS, modeló ampliamente el comportamiento mecánico de la interferencia laminar para controlar mejor sus capacidades.

Próximo, construyeron dispositivos del mundo real utilizando las estructuras, incluyendo una pinza de dos dedos que, sin vacío, podría envolver y sujetar objetos grandes y, con una aspiradora, podría pellizcar y sujetar objetos pequeños del tamaño de una canica.

Los investigadores también demostraron las capacidades de la estructura como amortiguadores al conectarlos a un dron como tren de aterrizaje. El equipo afinó la rigidez y la amortiguación de las estructuras para absorber el impacto del aterrizaje.

La estructura es una prueba de concepto que podría tener muchas aplicaciones en el futuro, desde robots quirúrgicos hasta dispositivos portátiles y altavoces flexibles.

"Nuestro trabajo ha explicado el fenómeno de la interferencia laminar y ha demostrado cómo puede proporcionar a los robots un comportamiento mecánico altamente versátil, "dijo Howe, autor principal del artículo. "Creemos que esta tecnología eventualmente conducirá a robots que pueden cambiar de estado entre suave, dispositivos continuos que pueden interactuar de forma segura con los seres humanos, y rígido, dispositivos discretos que pueden satisfacer las demandas de la automatización industrial ".