El robot cangrejo casi invisible
Si siente cosquillas en la mano, no se apresure en ahuyentar o aplastar a un supuesto insecto. Podría tratarse de un inofensivo robot cangrejo que casi no puede observarse a simple vista.
Un equipo de ingenieros de la Universidad del Noroeste (NU) en Evanston (Illinois, EEUU) ha presentado el robot andante con control remoto más pequeño desarrollado hasta el momento, capaz de ejecutar una variada gama de movimientos gracias al material con el que está fabricado, denominado “aleación con memoria de forma”.
Este dispositivo no solo es capaz de caminar, sino que además puede doblarse, torcerse, girar y saltar. Es más pequeño que una pulga, pero tiene la forma de un “diminuto y adorable cangrejo ‘peekytoe’” (crustáceo que habita en las rocas, en aguas del Océano Atlántico, sobre todo en la costa Este de América del Norte) explican desde la NU.
Los investigadores de esta universidad consideran que la tecnología de este robot cangrejo, que mide solo medio milímetro de ancho, abre las puertas a una nueva generación de tamaño micro (con dimensiones inferior a un milímetro) que podrán realizar tareas prácticas dentro de espacios muy reducidos.
De hecho, también han desarrollado robots de tamaño milimétrico que se asemejan a orugas, grillos y escarabajos, así como un “microchip con tres alas”, del tamaño de un grano de arena, considerado la estructura voladora más pequeña fabricada hasta ahora, y que podría utilizarse para monitorizar la calidad del aire y la contaminación ambiental, volando en enjambres.
ROBOTS A ESCALA DIMINUTA
Todos estos dispositivos están en una etapa de investigación exploratoria, según los ingenieros de la NU, que destacan que el desarrollo de robots a microescala es un campo de estudio emocionante e incluso divertido.
Uno “puede imaginarse a los microrobots como agentes para reparar o ensamblar pequeñas estructuras o máquinas en la industria o como asistentes quirúrgicos que podrán limpiar arterias obstruidas, detener hemorragias internas o eliminar tumores, mediante procedimientos mínimamente invasivos”, señala el ingeniero John A. Rogers, quien dirigió el trabajo experimental del microcangrejo robot.
Rogers es pionero en la bioelectrónica (disciplina en la que convergen de distintas maneras los dispositivos electrónicos y los elementos biológicos), profesor de ciencia e ingeniería de materiales, ingeniería biomédica y cirugía neurológica en la NU y director del Instituto Querrey Simpson de Bioelectrónica (QSIB), en esa misma universidad.
“Esta tecnología permite que el robot efectúe una variedad de movimientos de modo controlado y pueda caminar a una velocidad promedio equivalente a la mitad de la longitud de su propio cuerpo por segundo”, agrega Yonggang Huang, quien dirigió el trabajo teórico.
“Este movimiento es muy difícil de lograr a escalas tan pequeñas para los robots terrestres”, apunta Huang, que es profesor Ingeniería Mecánica e Ingeniería Civil y Ambiental en la NU y un miembro clave del QSIB.
EL SECRETO DE LA MOVILIDAD
La inusual movilidad del microrobot cangrejo no reside en unos mecanismos complejos, ya sean hidráulicos o eléctricos, sino en las capacidades elásticas de su propio cuerpo, explican los investigadores.
Para construir el robot, Rogers y Huang utilizaron un material de “aleación con memoria de forma”, (SMA “Shape Memory Alloy”, en inglés).
Este material ha sido deformado y así permanece cuando se encuentra a temperatura ambiente, pero cuando es sometido al calor, se transforma, recuperando su forma original “recordada” (es decir aquella forma previa a la deformación).
Los SMA son una aleación metálica que puede experimentar una deformación de alrededor de un 10 por ciento, siendo capaces de volver a su forma original tras un calentamiento. Entran dentro de la categoría de los llamados “materiales inteligentes”.
En este caso, los investigadores de la NU utilizaron un rayo láser para calentar rápidamente el robot en diferentes lugares específicos de su cuerpo, haciendo que se transforme. Después, al enfriarse, la fina capa de vidrio que recubre al microrobot devuelve a su habitual estado deformado a aquellas partes de la estructura que han sido calentadas con el láser.
El cambio de una fase a otra (estado deformado habitual, retorno a su forma original “recordada” al calentarse, vuelta a su estado deformado al enfriarse) produce un efecto de locomoción en el robot, según la NU.
El láser no solo permite controlar de forma remota el robot para activarlo y que se mueva, sino que, además, posibilita determinar la dirección de marcha del robot.
Cuando se aplica calor al robot de izquierda a derecha, esto hace que el diminuto dispositivo se mueva de derecha a izquierda, por ejemplo. “Debido a que estas estructuras son tan pequeñas, su enfriamiento es muy rápido, y de hecho su tamaño les permite funcionar más rápido”, según explica Rogers.
“Con las técnicas de ensamblaje, el método de fabricación y los materiales utilizados en ese prototipo, se pueden construir robots andantes con casi cualquier tamaño o forma tridimensional”, señalan Rogers y Huang.
Pero eligieron darle la forma de un cangrejo ‘peekytoe’ porque a los estudiantes de la NU que participaron en este proyecto les causaron inspiración y diversión los movimientos laterales de rastreo de esta variedad de cangrejos, según explican.
“Fue un capricho creativo”, recalcan los investigadores de la NU.
