Medusa. Fuente: Wikimedia Commons.
Un equipo de investigadores del Instituto Virginia Tech de Estados Unidos ha creado un robot con forma de medusa. Bautizado como Robojelly, este robot podría ser utilizado en operaciones submarinas de búsqueda y rescate y, al menos en teoría, nunca se quedaría sin energía gracias a que está impulsado por el hidrógeno que contiene el agua.
Según informa Alphagalileo, Robojelly fue fabricado con un conjunto de materiales inteligentes que tienen la capacidad de cambiar de forma o tamaño en respuesta a estímulos, así como con nanotubos de carbono (estructuras tubulares cuyos diámetros miden un nanómetro).
Gracias a estos elementos, Robojelly puede imitar los movimientos naturales de las medusas cuando se desplaza por el interior de un tanque de agua. Además, el robot se impulsa gracias a reacciones químicas que se producen en su propia superficie.
Uso de materiales bioinspirados
Yonas Tadesse, principal responsable del desarrollo de Robojelly, explica que la medusa es un invertebrado ideal como fuente de inspiración de vehículos, porque se mueve siguiendo un mecanismo simple.
El movimiento de estos animales es posible gracias a unos músculos circulares situados dentro de la “campana” (parte principal de su cuerpo, que tiene forma de paraguas). Cuando estos músculos se contraen, la medusa se cierra sobre sí misma y expulsa agua para propulsarse hacia adelante. Tras la contracción, la “campana” se relaja, y la medusa vuelve a su forma original.
Este mecanismo fue replicado por los científicos en el Robojelly. Para hacerlo, los investigadores utilizaron aleaciones con memoria de forma (SMA, por sus siglas en inglés) comercialmente disponibles (materiales inteligentes que “recuerdan” su forma original), a las que envolvieron en nanotubos de carbono y a las que revistieron con polvo de negro de platino, un polvo de platino de color negro con muy buenas propiedades catalíticas.
Según informa Alphagalileo, Robojelly fue fabricado con un conjunto de materiales inteligentes que tienen la capacidad de cambiar de forma o tamaño en respuesta a estímulos, así como con nanotubos de carbono (estructuras tubulares cuyos diámetros miden un nanómetro).
Gracias a estos elementos, Robojelly puede imitar los movimientos naturales de las medusas cuando se desplaza por el interior de un tanque de agua. Además, el robot se impulsa gracias a reacciones químicas que se producen en su propia superficie.
Uso de materiales bioinspirados
Yonas Tadesse, principal responsable del desarrollo de Robojelly, explica que la medusa es un invertebrado ideal como fuente de inspiración de vehículos, porque se mueve siguiendo un mecanismo simple.
El movimiento de estos animales es posible gracias a unos músculos circulares situados dentro de la “campana” (parte principal de su cuerpo, que tiene forma de paraguas). Cuando estos músculos se contraen, la medusa se cierra sobre sí misma y expulsa agua para propulsarse hacia adelante. Tras la contracción, la “campana” se relaja, y la medusa vuelve a su forma original.
Este mecanismo fue replicado por los científicos en el Robojelly. Para hacerlo, los investigadores utilizaron aleaciones con memoria de forma (SMA, por sus siglas en inglés) comercialmente disponibles (materiales inteligentes que “recuerdan” su forma original), a las que envolvieron en nanotubos de carbono y a las que revistieron con polvo de negro de platino, un polvo de platino de color negro con muy buenas propiedades catalíticas.
En la página web del proyecto se explica más específicamente que los SMA utilizados fueron actuadores BISMAC (Bio-Inspired Shape memory Alloy Composites o Compuestos bio-insipirados de aleación de memoria de forma) desarrollados por el investigador del Virginia Tehc, Alex Villanueva. Estos actuadores permitirían maximizar la deformación de la superficie del robot.
Aprovechando el hidrógeno presente en el agua
Todos estos elementos hacen posible que Robojelly se impulse aprovechando el calor desprendido de las reacciones químicas entre el oxígeno y el hidrógeno presentes en el agua, y el platino de su superficie. El calor despedido por dichas reacciones es transferido a los músculos artificiales de la máquina, lo que hace que ésta cobre diferentes formas (y, en consecuencia, se mueva).
Por tanto, Robojelly puede generar el combustible que necesita a partir del entorno natural, y no requiere de ninguna fuente energética externa o de cambios constantes de sus baterías para permanecer en activo. El dispositivo ha sido probado ya con éxito en un tanque de agua, pero los investigadores admiten que aún queda trabajo por hacer para que el robot alcance una funcionalidad y eficiencia completas.
Tadesse afirma que “el diseño actual (del robot) permite a la medusa artificial flexionar los ocho segmentos de su campana, cada uno de ellos con un módulo SMA. Esto es suficiente para que la medusa se desplace hacia arriba por sí misma, cuando todos los segmentos son activados”.
Los científicos estudian ahora nuevas fórmulas de suministro de combustible dentro de cada segmento por separado, de tal manera que cada uno de ellos pueda ser controlado individualmente. Esto haría posible dirigir y mover al robot diferentes direcciones.
De cualquier forma, Robojelly es, según Tadesse, el primer robot submarino que usa con éxito el hidrógeno externo como fuente de combustible. Los resultados alcanzados por ahora en este proyecto han aparecido detallados en la revista especializada Smart Materials and Structures.
Aprovechando el hidrógeno presente en el agua
Todos estos elementos hacen posible que Robojelly se impulse aprovechando el calor desprendido de las reacciones químicas entre el oxígeno y el hidrógeno presentes en el agua, y el platino de su superficie. El calor despedido por dichas reacciones es transferido a los músculos artificiales de la máquina, lo que hace que ésta cobre diferentes formas (y, en consecuencia, se mueva).
Por tanto, Robojelly puede generar el combustible que necesita a partir del entorno natural, y no requiere de ninguna fuente energética externa o de cambios constantes de sus baterías para permanecer en activo. El dispositivo ha sido probado ya con éxito en un tanque de agua, pero los investigadores admiten que aún queda trabajo por hacer para que el robot alcance una funcionalidad y eficiencia completas.
Tadesse afirma que “el diseño actual (del robot) permite a la medusa artificial flexionar los ocho segmentos de su campana, cada uno de ellos con un módulo SMA. Esto es suficiente para que la medusa se desplace hacia arriba por sí misma, cuando todos los segmentos son activados”.
Los científicos estudian ahora nuevas fórmulas de suministro de combustible dentro de cada segmento por separado, de tal manera que cada uno de ellos pueda ser controlado individualmente. Esto haría posible dirigir y mover al robot diferentes direcciones.
De cualquier forma, Robojelly es, según Tadesse, el primer robot submarino que usa con éxito el hidrógeno externo como fuente de combustible. Los resultados alcanzados por ahora en este proyecto han aparecido detallados en la revista especializada Smart Materials and Structures.