Nuevo robot flexible pasa de ser un vehículo terrestre a un dron volador gracias al metal líquido

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Crédito: Virginia Tech

La mayoría de los robots están diseñados para un trabajo específico y no son muy adaptables. Pero los ingenieros de la Universidad Tecnológica de Virginia han desarrollado un robot blando que puede adoptar diversas formas, como conducir, volar o nadar, gracias a una piel de goma llena de un metal que cambia fácilmente entre las formas líquidas y sólidas.

Para crear un robot tan versátil, los investigadores empezaron por diseñar un material que pudiera cambiar de forma a demanda, mantener esa forma durante el tiempo necesario y volver a su configuración original, y hacerlo muchas veces. Este material está formado por un endoesqueleto de elastómero, cortado en forma de kirigami de triángulos. En el interior de este material hay una red de tubos que contienen una aleación metálica con un punto de fusión bajo, junto con un conjunto de calentadores en forma de zarcillo. La estructura puede combinarse con actuadores, motores y otros componentes para el movimiento y el cambio de forma.

La idea es que el robot comience plano, con el metal en su interior en forma líquida. Se puede doblar y estirar hasta conseguir la forma deseada para el robot, momento en el que el metal se endurece hasta convertirse en un sólido que mantiene esa forma. Una vez terminada la tarea, se pueden encender los calentadores para calentar el metal a 60 °C (140 °F), lo que lo funde y devuelve al robot su forma original. A partir de ahí, está listo para volver a darle la forma que necesite a continuación. Puede cambiar de forma y fijarse en menos de una décima de segundo.

En las pruebas, el equipo utilizó el material para crear un robot que podía desplazarse por el suelo y luego transformarse en un dron volador. Esencialmente, es una lámina plana con hélices orientadas hacia arriba en su configuración de vuelo, y en su forma de conducción se asemeja a una forma de taco doblada con ruedas que tocan el suelo.

Otro modelo de prueba utilizó el material como base para un submarino, que podía sumergirse en el fondo de un acuario, recoger canicas y llevarlas a la superficie.

"Estamos entusiasmados con las posibilidades que ofrece este material para los robots multifuncionales", afirma Edward J. Barron III, coautor del estudio. "Estos compuestos son lo suficientemente fuertes como para soportar las fuerzas de los motores o los sistemas de propulsión, pero pueden transformarse fácilmente, lo que permite a las máquinas adaptarse a su entorno".

Fuentes, créditos y referencias:

Hwang, D., Barron, E. J., III, Haque, A. B. M. T., & Bartlett, M. D. (2022). Shape morphing mechanical metamaterials through reversible plasticity. In Science Robotics (Vol. 7, Issue 63). American Association for the Advancement of Science (AAAS). doi.org/10.1126/scirobotics.abg2171  
 

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