Estos músculos artificiales para robot funcionan con luz visible y levantan 100 veces su peso

Pruebas del actuador bajo la luz solar. /K. W. Kwan y otros / Ciencia Robótica, 2018

Científicos de Hong Kong han creado músculos artificiales que usan como estímulo para el movimiento no la electricidad sino la luz visible y de baja intensidad. Los músculos se basan en un material multicapa que libera moléculas de agua bajo la acción de la luz y se contrae. El actuador de este material pudo aumentar un peso cien veces mayor que el suyo, según científicos de la revista Science Robotics.

Debido a que los electromotores ocupan mucho espacio, y también constan de muchos componentes, los investigadores desarrollan unidades más simples y más compactas para robots: músculos artificiales. Muchos de estos desarrollos son actuadores neumáticos o funcionan con electricidad, que requieren que se instale una batería en el robot. Sin embargo, algunos investigadores pueden crear actuadores inalámbricos, impulsados ​​de otra manera. Por ejemplo, en 2015, los científicos chinos crearon uno de grafeno que, cuando se calienta, evapora el agua contenida en él y se dobla. Este tenía, sin embargo, un defecto notable: se calentaba con radiación infrarroja.

Investigadores de la Universidad de Hong Kong (China), bajo el liderazgo de Alfonso Ngan, eligieron un enfoque similar y crearon músculos artificiales que solo necesitan luz visible para funcionar. Se basan en hidróxido de oxihidróxido de níquel (Ni (OH) 2-NiOOH). Es conocido porque entre los planos de cristal pueden encontrarse moléculas de agua. Los investigadores han demostrado que estas moléculas pueden salir del cristal bajo la influencia de la luz y así lograr la reducción del actuador.

Diseño de capas de material

K. W. Kwan y otros / Ciencia Robótica, 2018

Los investigadores crearon músculos artificiales a partir de este material, añadiendo capas de níquel y oro a la sustancia activa. Ellos demostraron que el actuador resultante se dobla muy rápidamente bajo la acción de la luz visible.

Movimiento del actuador bajo la acción de diferentes radiaciones. /K. W. Kwan y otros / Ciencia Robótica, 2018

Después de que cesa la radiación, el actuador absorbe nuevamente la humedad del ambiente y vuelve a su estado original, aunque no tan rápido como se contrae. El dispositivo puede desarrollar una fuerza de 65 megapascales y levantar un peso de 25 miligramos, aproximadamente cien veces más que el suyo.

Levantamiento de la carga con una masa que es dos órdenes de magnitud mayor que la masa del actuador. /K. W. Kwan y otros / Ciencia Robótica, 2018
Recientemente, ingenieros suizos y estadounidenses crearon un robot flotante autopropulsado que funciona sin batería propia. Contiene elementos de un material que cambia de forma en respuesta a un cambio en la temperatura del ambiente y pone las aletas en movimiento. Además, el robot puede mover y soltar objetos pequeños, informan ingenieros en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

María Cervantes
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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