Investigadores de ingeniería de la Universidad de Toronto han creado un robot en miniatura que puede arrastrarse con movimientos similares a los de un gusano. La tecnología subyacente podría algún día transformar las industrias de la aviación a dispositivos portátiles inteligentes.

El profesor Hani Naguib y su grupo se especializan en materiales inteligentes. Una línea de su investigación se centra en los actuadores electrotérmicos (ETA), dispositivos hechos de polímeros especializados que pueden programarse para responder físicamente a cambios eléctricos o térmicos.

Por ejemplo, un ETA podría programarse para imitar los reflejos musculares, tensarse cuando hace frío y relajarse cuando hace calor.

Naguib y su equipo están aplicando esta tecnología al campo de la robótica, creando robots 'suaves' que pueden gatear y enroscarse. Creen que estos algún día podrían reemplazar a los robots voluminosos y revestidos de metal que se encuentran en las industrias manufactureras.

"Ahora, los robots que encontrarás en la industria son pesados, sólido y enjaulado de los trabajadores en el piso de la fábrica, porque plantean peligros para la seguridad, "explica Naguib.

"Pero la industria manufacturera se está modernizando para satisfacer la demanda. Cada vez más, hay un énfasis en la incorporación de interacciones humano-robot, ", agrega." Suave, los robots adaptables pueden aprovechar esa colaboración ".

Aunque los materiales sensibles se han estudiado durante décadas, el equipo ha descubierto un enfoque novedoso para programarlos, resultando en el movimiento del gusano de pulgada demostrado en un artículo publicado recientemente en Informes científicos .

"La investigación existente documenta la programación de ETA desde un estado de reposo plano. La forma-programabilidad de una estructura bidimensional es limitada, por lo que la respuesta es solo un movimiento de flexión, "explica el estudiante de doctorado Yu-Chen (Gary) Sun, el autor principal del artículo.

Por el contrario, Sun y sus coautores crearon una ETA con un estado de reposo tridimensional.

Utilizaron un inducido térmico, Método de curado y relajación del estrés que abre muchas más posibilidades de forma y movimiento.

"Lo que también es novedoso es el poder necesario para inducir el movimiento del gusano pulg. El nuestro es más eficiente que cualquier cosa que haya existido en la literatura de investigación hasta ahora, "dice Sun.

Naguib dice que estos robots blandos programables que cambian de forma no solo revolucionarán las industrias manufactureras:podrían ser útiles en campos como la seguridad, aviación, cirugía y electrónica portátil.

"En situaciones en las que los humanos pudieran estar en peligro (una fuga de gas o un incendio), podríamos equipar un robot que se arrastra con un sensor para medir el entorno dañino, "explica Naguib." En el sector aeroespacial, pudimos ver que los materiales inteligentes son la clave para los aviones de próxima generación con alas que se transforman ".

Aunque señala que pasará algún tiempo antes de que el mundo vea aviones de alas transformadas, el impacto más inmediato se verá en la tecnología portátil.

"Estamos trabajando para aplicar este material a las prendas. Estas prendas se comprimirían o liberarían según la temperatura corporal, que podría ser terapéutico para los deportistas, ", dice Naguib. El equipo también está estudiando si las prendas inteligentes podrían ser beneficiosas para las lesiones de la médula espinal.

Durante el próximo año, El equipo de Naguib está enfocado en acelerar el movimiento de rastreo receptivo, y mirando otras configuraciones.

"En este caso, lo hemos entrenado para que se mueva como un gusano, ", dice." Pero nuestro enfoque innovador significa que podríamos entrenar robots para que imiten muchos movimientos, como las alas de una mariposa ".