By 
Los ingenieros han desarrollado una nueva técnica de impresión en 3D para construir pequeños robots autónomos en un solo paso, un avance que podría dar lugar a innovadores “meta-robots” para el suministro de medicamentos y misiones de rescate.
Los investigadores, entre los que se encuentran los de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), aplicaron el método de impresión 3D para construir y demostrar un surtido de diminutos robots que caminan, maniobran y saltan.
Los robots, independientemente de su tamaño, suelen construirse en una serie de complejos pasos de fabricación que integran sus extremidades y componentes electrónicos y activos.
En comparación, la nueva técnica, descrita el mes pasado en la revista Science Advances, permite fabricar de una sola vez todos los sistemas mecánicos y electrónicos necesarios para el funcionamiento de un robot, afirman los científicos.
Según los investigadores, el método “todo en uno” es posible gracias a los avances en el diseño y la impresión de metamateriales piezoeléctricos, una clase de intrincados materiales reticulares que pueden cambiar de forma y moverse en respuesta a un campo eléctrico o crear carga eléctrica como resultado de fuerzas físicas.
Los materiales impresos en 3D están formados por un conjunto interno de elementos sensoriales, móviles y estructurales que pueden moverse por sí mismos siguiendo órdenes programadas, explican los científicos.
Mientras que normalmente estos materiales tienen límites en su rango de movimiento y distancia de desplazamiento, los científicos dicen que los nuevos materiales robóticos -cada uno del tamaño de un centavo- están compuestos por intrincados elementos estructurales que pueden “doblarse, flexionarse, girar, expandirse o contraerse a altas velocidades”.
Una vez que un “meta-robot” se imprima en 3D y se ensamble de esta manera, dicen que será capaz de propulsión, movimiento, detección y toma de decisiones.
“Prevemos que esta metodología de diseño e impresión de materiales robóticos inteligentes ayudará a hacer realidad una clase de materiales autónomos que podrían reemplazar el complejo proceso de ensamblaje actual para fabricar un robot”, dijo Xiaoyu (Rayne) Zheng, coautor del estudio, en un comunicado.
“Con movimientos complejos, múltiples modos de detección y capacidades programables de toma de decisiones, todo ello estrechamente integrado, es similar a un sistema biológico con los nervios, huesos y tendones trabajando en conjunto para ejecutar movimientos controlados”, dijo el Dr. Zheng.
En el estudio, los investigadores mostraron la integración con una batería de a bordo y un controlador para el funcionamiento totalmente autónomo de los robots impresos en 3D, cada uno de los cuales tenía el tamaño de una uña.
Los científicos creen que la técnica de fabricación podría dar lugar a nuevos diseños de robots biomédicos, como endoscopios autodirigidos o diminutos robots nadadores que puedan emitir ultrasonidos y navegar por sí mismos cerca de los vasos sanguíneos para administrar dosis de fármacos en lugares específicos dentro del cuerpo.
Demostraron tres “meta-robots”, diseñados con la nueva técnica, con diferentes capacidades.
Uno de los robots podía desplazarse por esquinas en forma de S y por obstáculos colocados al azar, otro podía escapar en respuesta a un impacto de contacto y el tercero podía caminar por terrenos accidentados y dar pequeños saltos.
Los investigadores afirman que este avance podría conducir al desarrollo de más robots móviles diminutos y novedosos que puedan detectar y atravesar activamente diferentes tipos de terrenos.
Comments