Alice Tonazzini. 2016 EPFL / Alain Herzog
Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (EPFL, Suiza) han desarrollado un nuevo tipo de alambre compuesto cuya rigidez varía en función de la temperatura.
Sus posibles aplicaciones van desde los robots multifuncionales a equipos médicos modulables. Los resultados de esta investigación se publican en la revista Advanced Materials.
La rigidez del nuevo tipo de alambre varía en función de su temperatura y por sus características esta nueva estructura podría ser utilizada en la construcción de robots, en aparatos ortopédicos e incluso como instrumental médico destinada a la obtener muestras para la realización de biopsias.
Un dron que integrara este tipo de alambres con rigidez variable podría pasar de ser un objeto volador a convertirse en un coche robótico, ya que sus motores podrían ser utilizados, bien como hélices, o bien como ruedas, en función de su posición, que puede ser ajustada gracias a estos alambres.
El nuevo material compuesto también podría ser útil para desarrollar yesos terapéuticos de nueva generación para tratar facturas óseas, o también para concebir un material robótico capaz de imitar las funciones complejas de los tejidos biológicos.
Un dispositivo modular para las biopsias seria óptimo para la exploración sin riesgos de los orificios humanos, para facilitar la extracción de células con vistas a ser sometidas a una biopsia, según los investigadores.
La asombrosa flexibilidad de este nuevo alambre se debe a su ingeniosa simplicidad y a su solidez, que facilitan su fabricación y su uso en una amplia variedad de aplicaciones, formas y combinaciones con otras tecnologías, explica el director del proyecto, Dario Floreano, en un comunicado de EPFL.
Sus posibles aplicaciones van desde los robots multifuncionales a equipos médicos modulables. Los resultados de esta investigación se publican en la revista Advanced Materials.
La rigidez del nuevo tipo de alambre varía en función de su temperatura y por sus características esta nueva estructura podría ser utilizada en la construcción de robots, en aparatos ortopédicos e incluso como instrumental médico destinada a la obtener muestras para la realización de biopsias.
Un dron que integrara este tipo de alambres con rigidez variable podría pasar de ser un objeto volador a convertirse en un coche robótico, ya que sus motores podrían ser utilizados, bien como hélices, o bien como ruedas, en función de su posición, que puede ser ajustada gracias a estos alambres.
El nuevo material compuesto también podría ser útil para desarrollar yesos terapéuticos de nueva generación para tratar facturas óseas, o también para concebir un material robótico capaz de imitar las funciones complejas de los tejidos biológicos.
Un dispositivo modular para las biopsias seria óptimo para la exploración sin riesgos de los orificios humanos, para facilitar la extracción de células con vistas a ser sometidas a una biopsia, según los investigadores.
La asombrosa flexibilidad de este nuevo alambre se debe a su ingeniosa simplicidad y a su solidez, que facilitan su fabricación y su uso en una amplia variedad de aplicaciones, formas y combinaciones con otras tecnologías, explica el director del proyecto, Dario Floreano, en un comunicado de EPFL.
Funcionamiento
El nuevo alambre está compuesto de una aleación metálica conductora encapsulada en un tubo de silicona. Cuando se somete a una temperatura superior a los 62ºC, gracias a la aplicación de una tensión eléctrica de bajo voltaje, el cable pierde su rigidez.
Y cuando la temperatura se sitúa de nuevo por encima de los 62ºC, la aleación se solidifica y el cable recupera una rigidez 700 veces superior a la que tenía apenas 10 segundos antes.
El cable tiene asimismo propiedades autoreparadoras. Si por alguna causa se estropea, puede recuperar su estado original subiendo la temperatura que le permita perder su rigidez y a continuación recuperarla como si nada hubiera pasado.
Para la investigadora del EPFL Alice Tonazzini, este material compuesto debería ser estudiado particularmente para aplicaciones avanzadas en el campo de la robótica. “Nos gustaría transformar nuestro cable en un material robótico capaz de imitar las funcionalidades del tejido biológico”, señala.
El nuevo alambre está compuesto de una aleación metálica conductora encapsulada en un tubo de silicona. Cuando se somete a una temperatura superior a los 62ºC, gracias a la aplicación de una tensión eléctrica de bajo voltaje, el cable pierde su rigidez.
Y cuando la temperatura se sitúa de nuevo por encima de los 62ºC, la aleación se solidifica y el cable recupera una rigidez 700 veces superior a la que tenía apenas 10 segundos antes.
El cable tiene asimismo propiedades autoreparadoras. Si por alguna causa se estropea, puede recuperar su estado original subiendo la temperatura que le permita perder su rigidez y a continuación recuperarla como si nada hubiera pasado.
Para la investigadora del EPFL Alice Tonazzini, este material compuesto debería ser estudiado particularmente para aplicaciones avanzadas en el campo de la robótica. “Nos gustaría transformar nuestro cable en un material robótico capaz de imitar las funcionalidades del tejido biológico”, señala.
Referencia
Variable Stiffness Fiber with Self-Healing Capability, Alice Tonazzini et alia. Advanced Materials. DOI: 10.1002/adma.201602580.
Variable Stiffness Fiber with Self-Healing Capability, Alice Tonazzini et alia. Advanced Materials. DOI: 10.1002/adma.201602580.