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

  • Ya es posible transmitir el tacto a través de Internet 26 junio, 2024
    Un nuevo estándar para la compresión y transmisión del sentido del tacto mediante Internet sienta las bases para la telecirugía, la teleconducción y nuevas experiencias de juego en línea, entre otras aplicaciones. El flamante estándar HCTI (Haptic Codecs for the Tactile Internet) es para el “tacto digital” lo que son JPEG, MP3 y MPEG para […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las primeras muestras de la cara oculta de la Luna ya están en la Tierra 26 junio, 2024
    La cápsula de reingreso de la sonda Chang'e-6 de China, que transporta hasta dos kilogramos de materiales extraídos y perforados de la cuenca más antigua de la Luna ubicada en su lado oscuro, aterrizó este martes 25 de junio en la región de Mongolia Interior y fue rápidamente recuperada, según informó la Administración Nacional del […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Tierra tendrá dos soles dentro de 1,3 millones de años y durante 60.000 años 26 junio, 2024
    Dentro de 1,3 millones de años, la Tierra tendrá una especie de segundo sol porque la estrella Gliese 710 se acercará a 1,1 años luz de la Tierra y la veríamos del mismo tamaño que Júpiter. Lo malo es que esa alteración cósmica puede provocar un episodio en nuestro planeta como el que acabó con […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • China descubre grafeno natural en la Luna 25 junio, 2024
    Investigadores chinos han descubierto recientemente grafeno natural de escasas capas por primera vez en la Luna, a partir de las muestras traídas a la Tierra por la sonda Chang'e 5. El hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre las actividades geológicas, la historia evolutiva y las características ambientales de la Luna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los incendios forestales extremos se duplicaron en los últimos 20 años en todo el planeta 25 junio, 2024
    Una nueva investigación concluye que la frecuencia e intensidad de los incendios forestales extremos se ha más que duplicado en todo el mundo en las últimas dos décadas, debido al calentamiento global antropogénico y otros factores relacionados. Se trata de la primera ocasión en la cual los científicos pudieron trazar una tendencia global para los […]
    Pablo Javier Piacente
  • Detectado en el Mediterráneo el neutrino más energético del universo 25 junio, 2024
    El neutrino más potente jamás observado ha dejado su huella en las profundidades del Mediterráneo, aunque todavía se desconoce de qué rincón del universo procede. Los neutrinos cosmogénicos son los mensajeros de algunos de los eventos más cataclísmicos del cosmos.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA identifica seis formas diferentes de depresión 24 junio, 2024
    Los científicos han identificado seis formas biológicamente distintas de depresión gracias a la aplicación de la Inteligencia Artificial (IA) en estudios cerebrales. El hallazgo podría explicar por qué algunas personas no responden a los tratamientos tradicionales para la afección, como los antidepresivos y la terapia psicológica.
    Pablo Javier Piacente
  • La NASA pondrá en órbita una estrella artificial que revolucionará el estudio del Universo 24 junio, 2024
    La NASA encarará un ambicioso proyecto para colocar en órbita una estrella artificial: permitirá la calibración de telescopios a niveles previamente inalcanzables. El proyecto tiene como objetivo mejorar significativamente las mediciones de la luminosidad estelar y abordar varios otros desafíos que dificultan la astrofísica moderna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los macacos nos enseñan cómo sobrevivir a un desastre natural 24 junio, 2024
    Los macacos de la isla caribeña de Puerto Rico se volvieron más tolerantes y menos agresivos después del huracán María, que los obligó a compartir la sombra de los árboles para sobrevivir al intenso calor.
    Redacción T21
  • Extrañas formas de vida se ocultan en antiguas cuevas de lava de Hawai 23 junio, 2024
    Científicos estadounidenses han logrado identificar una gran diversidad de especies microbianas únicas, que se han desarrollado en cuevas geotérmicas, tubos de lava y fumarolas volcánicas de la isla de Hawái. Estas estructuras subterráneas se formaron hace entre 65 y 800 años y reciben poca o ninguna luz solar, en ambientes similares a los que pueden encontrarse […]
    Pablo Javier Piacente