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| Robótica blanda autorregenerable que sostiene un cuchillo a la izquierda y un cactus a la derecha. Imagen: SHERO |
Las tecnologías de detección blanda tienen el potencial de revolucionar los dispositivos vestibles, las interfaces hápticas y los sistemas robóticos. Sin embargo, la mayoría de las tecnologías de detección blanda no son duraderas y consumen grandes cantidades de energía.
Ahora, investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado materiales autorregenerables, biodegradables e impresos en 3D que podrían utilizarse en el desarrollo de manos artificiales realistas y otras aplicaciones de robótica blanda. Estos materiales gelatinosos de bajo coste pueden detectar la tensión, la temperatura y la humedad. Y, a diferencia de los anteriores robots autorreparables, también pueden repararse parcialmente a temperatura ambiente.
"Incorporar sensores blandos a la robótica nos permite obtener mucha más información de ellos, como la tensión de nuestros músculos permite a nuestros cerebros obtener información sobre el estado de nuestro cuerpo", afirma David Hardman, del Departamento de Ingeniería de Cambridge, primer autor del artículo.
Desarrollados en el marco del proyecto SHERO, financiado por la UE, estos materiales blandos y autorreparadores pueden detectar cuando se dañan, tomar las medidas necesarias para curarse temporalmente y reanudar su trabajo, todo ello sin necesidad de interacción humana.
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| Material autorreparable de bajo coste para manos artificiales y otras aplicaciones de robótica blanda. Crédito: Universidad de Cambridge |
Los investigadores utilizaron sensores de impresión que contenían cloruro de sodio (sal) en lugar de tinta de carbono, lo que dio lugar a un material autorregenerativo barato y fácil de fabricar, ya sea mediante impresión 3D o fundición. La adición de sal permitió detectar tramos de más de tres veces la longitud original del sensor, por lo que el material puede incorporarse a dispositivos robóticos flexibles y estirables.
También son mejores que muchas alternativas existentes por su resistencia y estabilidad a largo plazo sin que se sequen. Y están fabricados íntegramente con materiales ampliamente disponibles y seguros para los alimentos.
"Es un sensor realmente bueno teniendo en cuenta lo barato y fácil que es de fabricar", afirma George-Thuruthel. "Podríamos hacer un robot entero con la gelatina e imprimir los sensores donde los necesitemos".
Aunque este material es una prueba de concepto, si se desarrolla más, podría incorporarse a pieles artificiales y a sensores personalizados vestibles y biodegradables, dicen los investigadores.
Fuentes, créditos y referencias:
David Hardman et al, Self-healing ionic gelatin/glycerol hydrogels for strain sensing applications, NPG Asia Materials (2022). DOI: 10.1038/s41427-022-00357-9
Fuente: Universidad de Cambridge