Por que los «robots blandos» molestan tanto a la NASA, los médicos y los fanáticos de la tecnología


El atractivo de los «robots blandos» radica en su flexibilidad y versatilidad.

Los científicos de la NASA imaginan que algún día correrán por la superficie de Marte. Otros los ven deambular por los rincones más profundos del cuerpo humano.

Otra opción, según Ellen Mazumdar, profesora asistente de ingeniería en Georgia Tech, es tamizar los escombros de un edificio después de un terremoto o un incendio.

¿Prótesis? Sin lugar a duda. ¿Exotrajes para facilitar la recuperación de una lesión o un accidente cerebrovascular? Por qué no?

Dóblelos, déles la forma que desee. Los robots blandos están hechos de los materiales más blandos, incluidos los nanomateriales, y les permiten aproximarse a funciones biológicas como las de los músculos humanos. Incluso se podría decir que estos robots casi cobran vida gracias a los nanomateriales.

Y aquí está la cuestión: los investigadores solo raspan la epidermis de los robots blandos. Se espera que el mercado para ellos alcance los 2.160 millones de dólares en 2024.

Los robots metálicos son mucho más limitados. Están diseñados teniendo en cuenta la velocidad y la precisión, lo que los hace ideales para trabajos en líneas de montaje. Pero no son tan versátiles.

Si bien los robots blandos también se pueden usar en un entorno industrial, especialmente como robots colaborativos (también conocidos como «cobots») que trabajan junto a las personas, no se limitan a eso.

Como escribió una vez Steven Vogel, el difunto investigador de biomecánica de la Universidad de Duke, estos robots corresponden más al mundo natural, en el que los materiales rígidos se distribuyen «con mano tacaña». Los huesos y los dientes son excepciones a la regla, pero donde los seres humanos a menudo han utilizado materiales rígidos como el metal o la madera, la naturaleza se inclina más por utilizar materiales flexibles (pero resistentes) como los músculos y el cartílago. Como ejemplo, contrastó una bisagra de puerta y una bisagra de un tipo diferente: la oreja de una mascota.

Sin embargo, la humanidad comienza a afirmarse. Por ejemplo, considere nuestro mayor uso de metal líquido impreso. El material, que suena como algo salido de una película de ciencia ficción, se puede utilizar para crear dispositivos electrónicos y dispositivos portátiles elásticos que se adapten a formas geométricas irregulares, incluido el cuerpo humano. El impacto es enorme ya que el metal líquido también se puede utilizar con electrodos, conexiones y antenas.

El caucho de silicona líquida es otro excelente ejemplo y durante mucho tiempo ha cautivado a la comunidad de robots blandos. En 2016, los científicos de Harvard lo usaron para desarrollar el Octobot, el primer robot autónomo suave. Inspirados en el calamar, estos robots blandos pueden girar y dar la vuelta a obstáculos que resultan imposibles para los robots metálicos rígidos y espasmódicos como los que se muestran. Terminator o guerra de estrellas.

«[A] Una aplicación potencial muy interesante para este tipo de robot es en áreas peligrosas de alto riesgo como búsqueda y rescate ”, dijo Michael Wehner, investigador de Harvard en el proyecto. Ciencia viva.

Sorprendentemente, el Octobot es más barato de fabricar que un Latte, y solo cuesta 5 ¢ llenarlo con combustible. Uno puede imaginarse el envío de cientos de robots blandos y baratos para examinar una escena, sortear obstáculos y navegar por espacios reducidos para ayudar en una misión de rescate.

«La meta principal [of soft robotics] No se trata de fabricar máquinas de alta precisión porque ya las tenemos «, dijo la ingeniera biomédica Giada Gerboni en una conferencia TED de 2018», sino de permitir que los robots enfrenten situaciones inesperadas en el mundo real. «

Por ejemplo, los científicos de la NASA están desarrollando robots que esperan que no solo se muevan por un mundo distante como Marte, sino que también formen refugios y realicen diversas tareas.

Gerboni también habló sobre el desarrollo de instrumentos quirúrgicos (especialmente endoscopios) que utilizan robótica suave y les permiten navegar por las estructuras corporales con mayor facilidad que los instrumentos tradicionales. Esto les da a los médicos una vista mucho más clara del área dentro del cuerpo del paciente que desean examinar.

De manera similar, los polímeros de titanio a base de carbono se pueden usar en combinación con polímeros sintéticos para crear músculos artificiales ultradelgados. Esta tecnología se demostró en réplicas artísticas de mariposas danzantes, hojas revoloteando y flores en flor en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea.

Los robots blandos no están exentos de defectos. En particular, los científicos han descubierto que los actuadores de fluidos, los dispositivos que realmente dan vida a los robots, son lentos debido a la gran cantidad de fluido necesaria para forzar el movimiento o porque su flujo se ralentiza a través de varias estructuras dentro de la máquina. Encienda el dispositivo (como tuberías y válvulas).

Sin embargo, los investigadores de Harvard están desarrollando una solución alternativa basada en los principios físicos de un juguete emergente para niños. Descubrieron que doblar estos juguetes conduce a la liberación de mucha energía y desarrollaron actuadores con dos tapas emergentes que se encuentran una dentro de la otra. Cuando se infla la tapa exterior, la presión se acumula en la interior. Cuando se retuerce, la liberación de energía impulsa el dispositivo.

Los robots blandos tienen un potencial que se extiende a Marte y viceversa, y sin duda se convertirán en una parte más importante de la sociedad en los próximos años. Tus opciones solo están limitadas por la imaginación humana.

Don Basile es el cofundador y CEO de Monsoon Blockchain.

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