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Los ingenieros han desarrollado un nuevo tipo de guante, inspirado en los tentáculos de un pulpo, que permite al usuario simplemente pasar la mano por encima de un objeto para agarrarlo.
El “octoguante” puede agarrar con fuerza objetos bajo el agua, lo que podría ayudar a las innovaciones robóticas para la exploración y la atención sanitaria subacuática, según un estudio publicado en el revista Science Advances el miércoles.
Dado que la mano humana no está bien equipada para sujetar cosas resbaladizas bajo el agua, los científicos de la Universidad Tecnológica de Virginia, en Estados Unidos, señalan que la manipulación de objetos delicados supone un reto para los buzos de rescate, los arqueólogos submarinos y los ingenieros de puentes.
Para superar este problema, crearon el Octa-glove, inspirado en las ventosas de los tentáculos de los pulpos que pueden activarse rápidamente y liberar la adherencia a demanda.
El guante reimagina la ventosa de un pulpo que puede adherirse a los objetos de forma fiable mediante una ligera presión, ideal para superficies planas y curvas.
El ancho borde exterior de la ventosa se sella alrededor de un objeto, tras lo cual los músculos de los tentáculos se contraen y relajan la zona ahuecada detrás del borde para añadir y liberar presión.
Esto ayuda a los cefalópodos a crear una fuerte unión adhesiva con sus tentáculos de la que es difícil escapar.
“La naturaleza ya tiene algunas soluciones estupendas, así que nuestro equipo buscó ideas en el mundo natural. El pulpo se convirtió en una opción obvia para la inspiración”, dijo Michael Bartlett, un coautor del estudio de Virginia Tech.
“Lo que es igual de interesante es que el pulpo controla más de 2.000 ventosas a lo largo de ocho brazos procesando información de diversos sensores químicos y mecánicos. El pulpo reúne realmente la capacidad de adherencia, la detección y el control para manipular objetos submarinos”, explicó el Dr. Barlett.
Una vez desarrollados los mecanismos de adhesión inspirados en el pulpo, los investigadores también diseñaron una forma de que el guante detectara los objetos y activara la adhesión mediante un conjunto de diminutos sensores Lidar que utilizan la luz para detectar la proximidad de un objeto.
Las ventosas artificiales y los sensores Lidar también están conectados a través de un microcontrolador para emparejar el proceso de detección de objetos junto con la activación de las ventosas, imitando los sistemas nervioso y muscular de un pulpo.
“Al fusionar materiales adhesivos blandos y con capacidad de respuesta con la electrónica incorporada, podemos agarrar objetos sin tener que apretarlos”, explicó el Dr. Bartlett.
“Esto hace que manipular objetos húmedos o bajo el agua sea mucho más fácil y natural. La electrónica puede activar y liberar la adherencia rápidamente. Basta con mover la mano hacia un objeto para que el guante haga el trabajo de agarre. Todo ello sin que el usuario tenga que pulsar un solo botón”, añade.
Al probar el guante en diferentes modos de agarre bajo el agua, el estudio descubrió que los investigadores podían coger y liberar rápidamente objetos planos, juguetes de metal, cilindros, la parte de doble curvatura de una cuchara y una pelota de hidrogel ultrasuave.
También podían agarrar objetos más grandes, como un plato, una caja y un cuenco, reconfigurando la red de sensores para utilizar todos los sensores para la detección de objetos.
El guante también podía adherirse y levantar objetos planos, cilíndricos, convexos y esféricos de materiales duros y blandos, incluso cuando los usuarios no agarraban el objeto cerrando las manos.
“Estas capacidades imitan la manipulación, la detección y el control avanzados de los cefalópodos y proporcionan una plataforma para las pieles adhesivas sintéticas subacuáticas que pueden manipular de forma fiable diversos objetos subacuáticos”, dijo Ravi Tutika, un investigador postdoctoral que formó parte del equipo del estudio.
“Esto es sin duda un paso en la dirección correcta, pero nos queda mucho por aprender tanto sobre el pulpo como sobre la forma de fabricar adhesivos integrados antes de alcanzar la capacidad de agarre total de la naturaleza”, añadió el Dr. Tutika.
Los investigadores creen que el guante puede desempeñar un papel en el campo de la robótica blanda para el agarre bajo el agua, así como en la fabricación.
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