CIENCIA

El mejor músculo para robots

Hasta ahora ningún material había sido capaz de funcionar como un músculo debido a la incapacidad para exhibir las propiedades deseadas de esfuerzo y ser resistente a la deformación. Las tecnologías existentes se basan en un hinchado neumático o hidráulico que se expanden cuando se les suministra aire o líquido. Los compresores externos y el equipo de regulación de la presión requerido para tales tecnologías era un obstáculo para la miniaturización y la creación de robots que puedan moverse y trabajar de forma independiente.

Pero un grupo de investigadores de la Universidad de Columbia, liderados por Hod Lipson, ha desarrollado un músculo sintético que se puede imprimir en 3D. Se trata de un tejido artificial único con una capacidad de expansión intrínseca que no requiere un compresor externo o equipos de alto voltaje como los dispositivos anteriores. El nuevo material tiene una densidad de deformación (extensión por gramo) que es 15 veces mayor que el músculo natural, y puede levantar 1000 veces su propio peso.
Para lograrlo, explican los responsables en un estudio publicado en Nature, utilizaron una matriz de silicona con etanol distribuida en microburbujas. La solución combinó las propiedades elásticas y los atributos de cambios de volumen extremos de otros sistemas materiales, al mismo tiempo que era fácil de fabricar, de bajo costo y hecho a partir de materiales ambientalmente seguros.

Después de pasar por la impresora 3D para obtener la forma deseada, el músculo artificial fue accionado eléctricamente usando un alambre de baja potencia (8V). Se probó en una variedad de aplicaciones robóticas donde mostró una capacidad significativa de expansión-contracción, siendo capaz de expandirse hasta un 900% cuando se calienta eléctricamente a 80°C.
«Hemos estado dando grandes pasos hacia la fabricación de mentes de robots – concluye Lipson en un comunicado –, pero sus cuerpos siguen siendo primitivos. Esta es una gran pieza del rompecabezas y, al igual que la biología, el nuevo músculo puede ser moldeado y reestructurado de mil maneras. Hemos superado una de las barreras finales para hacer robots que parezcan seres humanos”.