Nanobots: La flora y la fauna inspiran a los robots del futuro

En esta edición repasamos los avances en la creación de diminutos robots pensados para ayudar al ser humano en diversas tareas.

La robótica es un tema apasionante para casi cualquier persona, y más aún para los científicos e ingenieros encargados de hacer evolucionar diferentes ecosistemas humanos. En estos últimos quince años, la evolución científica y la ingeniería electrónica permitieron llevar la nanotecnología a su máxima expresión, y así lograron grandiosos avances en el mundo de la informática, como también en el terreno de la robótica.

Los insectos: fuente de inspiración

En el afán de crear robots cada vez más diminutos, pero que cumplan con creces diferentes objetivos,la ciencia siempre puso el ojo en el poder de los insectos.

En el caso de los que tienen alas, como ser moscas o abejas, estos maravillan por el poder que concentra un ser viviente tan pequeño para agitar sus alas y no solo poder volar, sino también poder maniobrar con unos reflejos impensados. Mientras que los insectos terrestres, seguramente en más de una ocasión nos quedamos asombrados observando una hormiga cargar una hoja de árbol, las cuales habitualmente tienen un peso bastante superior a estos insectos. La ciencia descubrió que las hormigas poseen un exoesqueleto que les permite manipular hasta cincuenta veces su peso sin problema alguno.

Justamente un equipo de I+D de la Universidad de Stanford, liderado por David Christensen, logró llevar a la realidad este poder único que poseen los insectos. Los microbots creados por esta universidad pueden levantar miles de veces su peso. Por lo tanto, con un ejército de estas pequeñas máquinas se podría, en un futuro cercano, llegar a realizar cualquier tarea que podamos imaginar: mover muebles, limpiar una casa, o asistir a un humano con el traslado de las compras de supermercado.

La nanotecnología puede verse reflejada en la composición de este microtug. En 2,5 cm se resume una enorme cantidad de tecnología robótica y electrónica.

La nanotecnología puede verse reflejada en la composición de este microtug. En 2,5 cm se resume una enorme cantidad de tecnología robótica y electrónica.

La biomimesis

Sin embargo, no todo se relaciona con la electrónica o mecánica en los avances de la ciencia. Así como los ingenieros y científicos estudiaron durante años a insectos para tratar de replicar sus movimientos, el tiempo terminó enseñándoles a los ingenieros que muchas respuestas se pueden encontrar de la mano de la biomimesis. Este término fue acuñado en el segundo lustro de la década del 90 por una escritora especializada en ciencias naturales, Janine Benyus, y hace referencia a las innovaciones tecnológicas que se inspiran en la fauna y flora terrestre.

La evolución animal se viene dando desde hace millones de años, y es la clave de una mejora constante en sus organismos, que le permitan no solo subsistir por un período de tiempo más prolongado, sino también mejorar sus habilidades y logros en pos de la supervivencia.

El equipo de David Christensen se basó en esto para lograr que sus robots (los cuales poseen una estructura, motor y lógica muy básica) puedan mover objetos tan pesados. La clave principal de poder desplazar objetos grandes fue dada por la ayuda complementaria de un adhesivo con la que cuentan estos robots. Este adhesivo fue inspirado en las patas de los geckos, una especie de lagartija, que posee una estructura de adhesión microscópica. Los geckos lograron desarrollar en sus patas un pegamento específico que permite dar firmeza en el punto de apoyo. Este pegamento trabaja en conjunto con unos picos de caucho que se adhieren firmemente en las paredes mientras estos se desplazan.

En los robos diminutos se logró reproducir este material adherente, lo que le permite de manera inteligente regular la presión que se ocupa de generar adherencia. Cuando los picos de caucho se doblan incrementando la cobertura de su área superficial, esto genera una mayor adherencia al objeto. Al retraer el pie del robot, los picos retornan a su forma original.

Estos microbots cúbicos, bautizados microtugs, tienen tan solo 2,5 cm de lado, un peso cercano a los 12 gramos, y pueden mover hasta 2.000 veces su peso.

Estos microbots cúbicos, bautizados microtugs, tienen tan solo 2,5 cm de lado, un peso cercano a los 12 gramos, y pueden mover hasta 2.000 veces su peso.

Más ciencia ficción llevada a la realidad

Mientras los microbots buscan facilitar las tareas pesadas, de forma individual o grupal, en otra Universidad, la de Harvard, los investigadores crearon un robot cuya composición material está basada en un polímero con memoria. Este puede contraerse en altas temperaturas y luego volver a plegarse tal como estaba anteriormente.

Este tipo de avances en materia de robótica, podrían ayudar en lugares donde ocurren desastres naturales, transportando objetos plegados y, una vez en el lugar donde deben actuar, volver a conformar su silueta para ejecutar tareas de rescate.

Los desplazamientos de robots son un verdadero desafío para los científicos. En base a las tareas donde se busca aplicar este tipo de robots, los mismos deben contar con un diseño u otro, debiendo así ser versátiles para poder adaptarse a terrenos o entornos diversos.

Superbot son robots con forma de cubos, autoacoplables, que pueden sincronizarse y tomar diferentes formas para desplazarse y/o realizar trabajos específicos.

Superbot son robots con forma de cubos, autoacoplables, que pueden sincronizarse y tomar diferentes formas para desplazarse y/o realizar trabajos específicos.

Superbot

Con un nombre casi de ciencia ficción, este robot fue pensado como un cubo que puede funcionar de forma independiente o asociarse con otros cubos, y así conformar un robot más amplio y eficiente. En su interior encontramos tecnología básica, como ser: un servomotor, un sensor de posición, PWM, acelerómetro de tres ejes, receptor de radiofrecuencia, y un controlador Atmega 128 (microprocesador similar a lo que encontramos en una placa Arduino).

Los principales objetivos de aplicación de estos microbots y robots amorfos serán en tareas de rescate de lugares siniestrados o inaccesibles para personas comunes. También la investigación de lugares remotos, como ser el espacio y planetas alejados de nuestra órbita podrá tener la supervisión de robots autónomos que puedan desplazarse por lugares impensados y tratar de generar evolución animal o vegetal en una primera instancia, para más adelante pensar en llevar a la raza humana.

Al mejor estilo Voltron, los superbots pueden acoplarse para formar un robot de mayor tamaño.

Al mejor estilo Voltron, los superbots pueden acoplarse para formar un robot de mayor tamaño.

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