robótica
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| Wang y Pan et al. |
Un robot de tamaño milimétrico hecho de una mezcla de metal líquido y piezas magnéticas microscópicas puede estirarse, moverse o derretirse. Podría usarse para reparar dispositivos electrónicos o quitar objetos del cuerpo
27 enero 2023.- Un robot en miniatura que cambia de forma puede licuarse y reformarse, lo que le permite completar tareas en lugares de difícil acceso e incluso escapar de jaulas. Eventualmente podría usarse como una máquina de soldar de manos libres o una herramienta para extraer elementos tóxicos tragados.
Ya existen robots que son lo suficientemente suaves y maleables para trabajar en espacios estrechos y delicados como los del cuerpo humano, pero no pueden volverse más resistentes y fuertes cuando están bajo presión o cuando deben cargar algo más pesado que ellos. Carmel Majidi de la Universidad Carnegie Mellon en Pensilvania y sus colegas crearon un robot que no solo puede cambiar de forma sino también volverse más fuerte o más débil al alternar entre ser líquido y sólido.
Hicieron el robot de tamaño milimétrico a partir de una mezcla del metal líquido galio y piezas microscópicas de un material magnético hecho de neodimio, hierro y boro. Cuando era sólido, el material era lo suficientemente fuerte como para soportar un objeto 30 veces su propia masa. Para que se ablande, se estire, se mueva o se derrita en un charco de arrastre según sea necesario para diferentes tareas, los investigadores lo colocaron cerca de imanes. Los campos magnéticos personalizados de los imanes ejercían fuerzas sobre las diminutas piezas magnéticas del robot, moviéndolas y deformando el metal circundante en diferentes direcciones.
Por ejemplo, el equipo estiró un robot aplicando un campo magnético que atrajo estos gránulos en múltiples direcciones. Los investigadores también usaron un campo más fuerte para tirar de las partículas hacia arriba, haciendo que el robot saltara. Cuando los científicos utilizaron un campo magnético alterno, uno cuya forma cambia de manera predecible con el tiempo, los electrones en el metal líquido del robot formaron corrientes eléctricas. El curso de estas corrientes a través del cuerpo del robot lo calentó y eventualmente hizo que se derritiera.
Aprovechando esta flexibilidad, el equipo hizo que dos robots transportaran y soldaran una pequeña bombilla en una placa de circuito. Cuando alcanzaron su objetivo, los robots simplemente se derritieron sobre los bordes de la bombilla para fusionarlos con el tablero. Entonces, la electricidad podría correr a través de sus cuerpos de metal líquido y encender la bombilla.
En un experimento dentro de un estómago artificial, los investigadores aplicaron otro conjunto de campos magnéticos para hacer que el robot se acerque a un objeto, se derrita sobre él y lo arrastre. Finalmente, le dieron forma al robot como una minifigura de Lego, luego lo ayudaron a escapar de una jaula licuándolo y haciéndolo fluir entre las barras. Una vez que el charco del robot goteó en un molde, volvió a su forma sólida original.
Estos robots podrían usarse para soluciones de emergencia en situaciones en las que las manos robóticas tradicionales o humanas se vuelven poco prácticas, dice Li Zhang de la Universidad China de Hong Kong. Por ejemplo, un robot licuado podría reemplazar un tornillo perdido en una nave espacial al fluir hacia su lugar y luego solidificarse. Sin embargo, para usarlos dentro de estómagos vivos, los investigadores primero deben desarrollar métodos para rastrear con precisión la posición del robot en cada paso del procedimiento para garantizar la seguridad del paciente.
Fuente: Matter , DOI: 10.1016/j.matt.2022.12.003
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