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Crean robots-insectos que imitan a las hormigas

Pueden obtener energía en forma independiente y realizar todo tipo de movimientos


Unos robots-insectos que imitan el comportamiento de las hormigas en sus colonias han sido desarrollados por ingenieros de la Universidad de Purdue. Se denominan Microids y poseen una estructura más duradera y robusta que prototipos anteriores. Dotados de una especie de músculo en estado sólido que les permite actuar en entornos como arena o agua, los Microids pueden caminar, correr, saltar y realizar todo tipo de movimientos. Los nuevos dispositivos obtienen energía a partir de su actividad con materiales piezoeléctricos y poseen una estructura compacta que incrementa su funcionalidad y durabilidad. Los Microids pueden comunicarse entre sí para realizar una tarea compleja en campos como la investigación biológica, médica o la informática. Por Pablo Javier Piacente.




Esquema del diseño de los Microids, robots a microescala con grandes ventajas con relación a sus antecesores. Imagen: Purdue University/Jason Clark.
Esquema del diseño de los Microids, robots a microescala con grandes ventajas con relación a sus antecesores. Imagen: Purdue University/Jason Clark.
Un nuevo enfoque en el diseño de robots miniaturizados para diferentes aplicaciones ha nacido en base a una investigación desarrollada por ingenieros de la Universidad de Purdue, Estados Unidos. El producto obtenido puede desarrollar movimientos más complejos, ampliando así los límites de la investigación con estas herramientas. Además, estos robots-insectos pueden generar energía por su cuenta y son más eficientes en su funcionamiento con relación a anteriores desarrollos.

El primer avance de los nuevos rotos creados se relaciona con el uso de una estructura sólida, sin piezas o separaciones, lo que significaría un incremento en la eficacia de los dispositivos. Por otro lado, el uso de material piezoeléctrico permitiría a estos diminutos robots generar energía a través de sus propios movimientos.

Estos robots-insectos son dispositivos desarrollados a microescala, capaces de caminar, correr y realizar todo tipo de actividades de manera similar a las hormigas en sus colonias. Las investigaciones desarrolladas en el marco de este trabajo han demostrado mediante simulaciones de computadora que los errores de anteriores experiencias con robots similares tenían su origen en el uso de múltiples piezas y uniones en las estructuras.

Es que el uso de complejas piezas móviles en contacto entre sí sometía a los robots a distintos inconvenientes, como por ejemplo al desgaste producido por la fricción y la interferencia de partículas de polvo entre las partes, algo que lógicamente disminuía la eficacia de estos dispositivos.

Optimización y eficiencia energética

Asimismo, los nuevos robots a microescala tienen la capacidad de compactar la energía vibracional en el medio ambiente para recargar así su fuente de alimentación, a partir del aprovechamiento de materiales piezoeléctricos que conforman su estructura. Una forma de alcanzar mayor autonomía y eficiencia energética.

Los nuevos robots desarrollados en Estados Unidos se denominan Microids, y fueron dados a conocer mediante una nota de prensa de la Universidad de Purdue. Según Jason Clark, profesor asistente de Ingeniería Eléctrica, Computacional y Mecánica en Purdue, los anteriores desarrollos en robots a microescala en base a partes móviles tenían un menor tiempo de vida y su uso estaba limitado a un entorno de laboratorio controlado.

Por el contrario, los Microids poseen una estructura más duradera y robusta, gracias al empleo de un diseño compacto y sólido. Una especie de músculo en estado sólido utilizado en estos robots-insectos permite que los pequeños dispositivos puedan actuar en los entornos más duros, movilizándose en superficies como arena o agua.

Los Microids pueden caminar, correr, saltar y realizar prácticamente todo tipo de movimientos. La idea es que un número interesante de Microids puedan desenvolverse al unísono y comunicarse entre sí para realizar una tarea compleja, en una función que puede tener aplicaciones en diferentes áreas, como la investigación biológica, médica o la informática.

Producción en serie para múltiples aplicaciones

Estos robots-insectos podrían ser producidos en masa utilizando tecnologías de fabricación que son comunes a la industria de semiconductores. Para ello, la Universidad de Purdue ya ha presentado una solicitud de patente en los organismos correspondientes.

Otro punto a destacar de este nuevo desarrollo en el campo de los robots a microescala es que los Microids son capaces de llevar adelante la marcha trípode, una forma de caminar que emplean la mayoría de los insectos, colocando solamente tres de las seis patas en el suelo a la vez. Esto permite a muchos insectos permanecer estables al atravesar terrenos irregulares.

Los robots-insectos desarrollados en Purdue contienen una tríada de finas vigas de material piezoeléctrico en sus extremidades, una condición que permite generar electricidad cuando estas superficies se comprimen. De esta manera, los Microids pueden recargar energía aprovechando las vibraciones en el medio ambiente y sus propios movimientos.

En la actualidad se trabaja en la fabricación de una prueba simplificada del concepto de Microid en el Birck Nanotechnology Center, perteneciente al Discovery Park de la Universidad de Purdue. Esta nueva herramienta permitirá a los ingenieros explorar microdispositivos más complejos que aquellos que podían estudiarse con anteriores robots a microescala.


Miércoles, 3 de Febrero 2010
Pablo Javier Piacente
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