Tendencias21

Materiales robóticos que cambian con el mundo que los rodea

Científicos de la Universidad de Colorado en Boulder (EE.UU.) están desarrollando materiales robóticos, o inteligentes, que actúan por su cuenta según el entorno. El objetivo es crear, por ejemplo, prótesis con un sentido realista del contacto, puentes que detectan y reparan su propio daño, o vehículos con capacidades de camuflaje.

Materiales robóticos que cambian con el mundo que los rodea

Prótesis con un sentido realista de contacto. Puentes que detectan y reparan su propio daño. Vehículos con capacidades de camuflaje.

Avances en la ciencia de los materiales, algoritmos distribuidos y procesos de fabricación están trayendo cada vez más estas cosas a la realidad de cada día, según un estudio publicado en la revista Science por Nikolaus Correll, profesor ayudante de ciencias de la computación, y el investigador ayudante Michael McEvoy, ambos de la Universidad de Colorado en Boulder (EE.UU.).

Los «materiales robóticos» que están siendo desarrollados por Correll y otros laboratorios a menudo se inspiran en la naturaleza, señala Correll, en la nota de prensa de la universidad, recogida por EurekAlert!.

«Nos fijamos en organismos como la sepia, que cambian su apariencia dependiendo de su entorno, o la higuera de Bengala, cuyas raíces crecen por encima del suelo para apoyar el creciente peso del tronco», explica Correll. «Nos preguntamos qué haría falta para diseñar estos sistemas.»

Los materiales robóticos requieren una estrecha integración entre sensores, computación y cambiar realmente las propiedades de los materiales del material subyacente. Aunque ya hay materiales que pueden programarse para cambiar algunas de sus propiedades en respuesta a estímulos específicos, los materiales robóticos pueden percibir estímulos y determinar cómo responder por su cuenta.

Piel artificial

Correll y McEvoy utilizan el ejemplo de una piel artificial equipada con micrófonos que analizaría los sonidos de una textura frotando la piel y enviaría la información de vuelta a la computadora central sólo cuando ocurrieran eventos importantes.

«El sistema sensorial humano filtra automáticamente cosas como la sensación de la ropa rozando la piel», explica Correll. «Una piel artificial con posiblemente miles de sensores podría hacer lo mismo, y sólo informaría a un «cerebro» central si tocara algo nuevo.»

Aunque todos estos materiales son posibles, los autores advierten de que las técnicas de fabricación siguen siendo un desafío.

«En este momento, estamos en condiciones de hacer estas cosas en el laboratorio en una escala muy grande, pero no podemos escalar hacia abajo», reconoce Correll.

Educación

Este campo también se enfrenta a una brecha educativa, según los autores. El desarrollo de materiales robóticos requiere conocimientos interdisciplinarios que actualmente no los proporcionan los currículos de ciencia de los materiales, de informática o de robótica por sí solos.

En CU-Boulder, Correll está abordando ese vacío con una asigntatura de primer año de proyectos de ingeniería llamada Materiales que piensan. «Exponemos a los estudiantes de ingeniería tanto a los materiales como a la informática, sin importar sus antecedentes», dice.

A la larga, Correll cree que los materiales robóticos serán utilizados en artículos de uso diario, como plantillas de zapatos que podrían detectar la presión y adaptar su rigidez para adaptarse a caminar o correr.

«Si bien podemos imaginar un material de este tipo que consista de pequeños parches, cada uno de los cuales incluya un sensor y una pequeña computadora, nos cuesta imaginar que una pieza compleja de tecnología como esa pueda ser asequible», dice. «Creo que los últimos 10 años de avances en los teléfonos inteligentes han demostrado lo contrario.»

Referencia bibliográfica:

M. A. McEvoy, N. Correll. Materials that couple sensing, actuation, computation, and communication. Science (2015). DOI: 10.1126/science.1261689.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Los vínculos sociales alinean a las personas en la misma longitud de onda 20 marzo, 2024
    El vínculo social mejora el intercambio de información y sincroniza las actividades cerebrales entre el líder de un grupo y sus seguidores, colocando a todo el grupo en la misma longitud de onda cerebral, según un nuevo estudio de sincronización neuronal.
    Pablo Javier Piacente
  • Partículas desconocidas de energía oscura serían la fuerza impulsora detrás de la expansión del Universo 20 marzo, 2024
    Una nueva investigación teórica sugiere que la misteriosa energía oscura estaría compuesta por "no partículas" y podría estar ligada a la expansión del cosmos, "separando" lentamente al Universo. Esto explicaría por qué los científicos no logran comprender aún en profundidad cómo el Universo se expande de forma cada vez más acelerada. También revelaría la causa […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las mujeres científicas lideran las investigaciones sobre la sequía 20 marzo, 2024
    Las mujeres científicas están a la vanguardia de las investigaciones sobre la sequía para preservar la producción agrícola, gestionar el agua y mitigar los efectos del calentamiento global. Sobre el terreno, están también mejor preparadas para gestionar los desastres naturales.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)
  • Los robots humanoides llegan a la industria automotriz 20 marzo, 2024
    Mercedes ha contratado robots humanoides para trabajar en sus fábricas: participan en las líneas de ensamblaje y automatizan tareas de baja complejidad y alta exigencia física.
    Redacción T21
  • Revelan cómo nace el miedo en el cerebro y una posible vía para paralizarlo 19 marzo, 2024
    Un nuevo estudio ha logrado descifrar una serie de modificaciones en la química cerebral que, al influir sobre circuitos neuronales específicos, provocan que el miedo se generalice y aparezca en situaciones en las que no debería hacerlo. Este sistema es el que genera la sensación de miedo exacerbada y permanente que experimentan las personas que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean el mapa 3D más extenso de los agujeros negros supermasivos activos del Universo 19 marzo, 2024
    En una verdadera proeza astronómica, los científicos han creado el mapa más extenso hasta el momento de los agujeros negros supermasivos activos y cuásares en el cosmos: el avance marca un salto significativo en nuestra comprensión de estos gigantes cósmicos y podría ayudar a entender mejor las propiedades de la materia oscura.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren cómo las primeras células de la Tierra aprovecharon el H2 como fuente de energía 19 marzo, 2024
    Un nuevo informe descubre cómo el gas hidrógeno, la energía del futuro, proporcionó energía en el pasado, en el origen de la vida hace 4 mil millones de años. Y confirmaría que la vida se originó en respiradores hidrotermales.
    HHU/T21
  • Algo extraño ocurre en el Cometa Diablo que nos visita durante el eclipse solar de abril 19 marzo, 2024
    Un cometa casi tan famoso como el Halley está brillando en el cielo nocturno de la Tierra y podría ser visible durante el eclipse solar total del 8 de abril que tendrá lugar sobre Norteamérica, pero algo extraño parece suceder en su núcleo.
    Redacción T21
  • Resuelto el misterio de una criatura marina con un caparazón repleto de ojos 18 marzo, 2024
    Los quitones o chitones son moluscos marinos dotados de pequeños ojos desperdigados por todo su caparazón, con lentes confeccionados con un mineral llamado aragonita. Estos primitivos órganos sensoriales son capaces de distinguir formas y luz: un nuevo estudio ha revelado por qué evolucionaron tan rápidamente y cuál es su papel en el desarrollo de los […]
    Pablo Javier Piacente
  • La mayor erupción volcánica de la era geológica actual ocurrió en Japón hace 7.300 años 18 marzo, 2024
    Un estudio detallado de los depósitos volcánicos submarinos alrededor de la caldera Kikai, en Japón, descubrió que un evento que tuvo lugar en esa región de Asia hace 7.300 años fue, con claridad, la mayor erupción volcánica registrada en el planeta durante el Holoceno, la época geológica actual iniciada hace aproximadamente 11.500 años.
    Pablo Javier Piacente