Músculos magnéticos blandos para robots
CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN / ROBÓTICA.
Una nueva clase de músculos artificiales para robots parece que va a poder usarse en aplicaciones prácticas para las que otros tipos de músculos artificiales no han resultado adecuados nunca.
Un robot papirofléxico con los nuevos músculos magnéticos blandos. Foto: North Carolina State University.
Este avance es obra de un equipo encabezado por Sen Zhang, de la Universidad de Carolina del Norte en Estados Unidos.
Al agregar partículas ferromagnéticas en elastómeros similares al caucho, estos investigadores han conseguido fabricar, mediante impresión 3D, una delgada película magnética que se puede aplicar a estructuras que cambian de forma de acuerdo con los principios típicos del origami o papiroflexia.
Cuando se exponen al magnetismo, las películas sirven de actuadores y hacen que el sistema se desplace, sin interferir con los movimientos papirofléxicos de cambio de forma.
Estos actuadores magnéticos blandos presentan varias ventajas.
Tradicionalmente, los actuadores magnéticos utilizan imanes rígidos. Aunque son eficaces, su rigidez limita las aplicaciones de un robot blando que los posea. Por ejemplo, un robot blando con actuadores rígidos puede dañar más fácilmente el interior del cuerpo humano que un robot con actuadores blancos.
El equipo de investigación y desarrollo ha fabricado un robot papirofléxico equipado con esta nueva clase de actuadores magnéticos blandos. Lo ha diseñado con el objetivo de que pueda servir para administrar medicamentos directamente a las úlceras dentro del cuerpo humano.
Los “músculos” magnéticos están unidos a puntos clave del robot. Este, plegado, es un objeto muy pequeño que puede ser ingerido por una persona. Luego, cuando estos músculos son expuestos a un campo magnético, ayudan al robot a desplegarse y a desplazarse hasta la ubicación de la úlcera.
Los investigadores probaron el robot utilizando un estómago simulado hecho de una esfera de plástico llena de agua tibia. Guiando el robot a través del modelo de estómago mediante magnetismo externo, los investigadores lo maniobraron con éxito hasta la zona de la úlcera, hicieron que se desplegara y lo fijaron en el sitio deseado, todo ello mediante las citadas películas magnéticas blandas adheridas externamente. Esta configuración permitió una liberación controlada y constante del fármaco a lo largo de un extenso periodo de tiempo, lo que permitió tratar de manera eficaz, segura y no invasiva a los pacientes, quienes pudieron realizar sus actividades cotidianas con normalidad.
Zhang y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus nuevos músculos magnéticos blandos y su uso en robots papirofléxicos en la revista académica Advanced Functional Materials, bajo el título “3D-Printed Soft Magnetoactive Origami Actuators”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings