Crean un tentáculo robótico flexible capaz de agarrar una flor

Un grupo de investigadores de la Universidad de Harvard (Boston, EE UU) ha desarrollado un tentáculo robótico que se mueve en tres dimensiones y que está hecho de elastómeros (materiales elásticos).

En colaboración con el Departamento de Energía de EE UU y con Darpa, la agencia de investigación de la Defensa estadounidense, el equipo, formado por el español Ramsés V. Martínez, Jamie L. Branch, Carina R. Fish, Lihua Jin, Robert F. Shepherd, Rui M. D. Nunes, Zhigang Suo, y George M. Whitesides, ha demostrado que se pueden fabricar aparatos de este tipo a bajo coste, y fáciles de controlar.

El artículo sobre el descubrimiento aparece en la revista Advanced Materials, y está resumido en Phys.org. En él, se pone de modelo para su experimento el tentáculo de pulpo: “es una estructura no rígida que tiene un número muy grande de grados de libertad, la capacidad de doblarse en todas las direcciones, una destreza alta y una sorprendente capacidad de manipulación delicada”.

Los investigadores recuerdan que los brazos robóticos tradicionales están hechos de materiales duros y rígidos, y son más difíciles de manejar. En cambio, el brazo que ellos han diseñado, hechos de dos elastómeros de silicona y de un tercer material, tiene la capacidad de deformarse, para “manipular objetos delicados como una flor, adaptarse a su entorno y moverse en ambientes desordenados y/o no estructurados”.

Lo consigue gracias a que tiene varios canales internos a través de los cuales fluye aire, cuya presión permite agarrar los objetos. Al ser unos independientes de otros, permite gran variedad de movimientos al tentáculo.

Usos futuros

La flexibilidad de estos accionadores “suaves” ofrece enfoques potencialmente útiles para resolver problemas de la robótica, y para el diseño de pinzas, y otras máquinas blandas. Los robots blandos neumáticos basados en elastómeros pueden distribuir la presión de manera uniforme sobre grandes áreas sin controles complicados. Además, pueden encogerse de tamaño fácilmente, lo que facilita su almacenamiento.

Los investigadores también han ampliado las funciones de estos robots mediante la incorporación de componentes funcionales (por ejemplo, una aguja para transportar un fluido, una cámara de vídeo, y una ventosa) en ellos. Estos aparatos se pueden introducir por el canal central del tentáculo. La combinación de ventosa y transporte de fluido les hacen capaces de transportar sólidos incluso después de disolverse.

Además, han demostrado que la modificación de la textura de la superficie de los tentáculos pueden mejorar su adherencia a las superficies resbaladizas.

Características técnicas

Algunos robots rígidos, explica el artículo, también son capaces de moverse de forma flexible, mediante tendones hechos de cables; sin embargo, al ser su esqueleto interno sólido, les resulta difícil moverse en entornos desordenados y congestionados.

El método utilizado para fabricar el tentáculo es “simple, rápido y relativamente barato”. Es ligero, con una masa de 100 gramos por metro, permite movimientos rápidos (se activan completamente en menos de medio segundo por medio de aire a presión), y es resistente a golpes y caídas (de hasta 10 metros).

Sin embargo, tiene algunas limitaciones: sus características técnicas hacen difícil fabricar tentáculos pequeños, por debajo de un centímetro de tamaño; y los materiales utilizados tampoco permiten coger objetos de más de 200 gramos de peso. Sin embargo, los investigadores creen que eligiendo adecuadamente los materiales, sí se podría adaptar su uso para objetos pesados. Tampoco son aptos para agarrar objetos punzantes, que dañarían el material del tentáculo.