Un robot que suda como un animal. Nuevo avance en robótica

Un nuevo avance en robótica blanda permite el desarrollo de un robot que suda como un animal: imitando el mismo mecanismo biológico que utilizamos los humanos para termoregularnos.   

Kengoro, desarrollado en la Universidad de Tokio, puede hacer sentadillas, flexiones y extensiones de la espalda rápidamente. Está formado por 116 actuadores, los componentes responsables de mover o controlar el mecanismo. Los actuadores son los músculos del robot. Pueden contraerse de forma muy parecida a los músculos.  Kengoro es unas seis veces más flexible que un humano promedio. Y solo tiene un problema, se calienta demasiado.

Sus actuadores (músculos mecánicos) producen muchísimo calor. Para contrarrestar el aumento de las temperaturas, los investigadores agregaron un sistema de enfriamiento de agua a su marco de aluminio poroso. El agua circula para enfriar los actuadores y, cuando lo hace, Kengoro “suda”.

Pero este sistema de refrigeración es sumamente rudimentario, hace que el robot pese aún más, y dificulta los movimientos de la máquina. Lo llamativo es que la robótica blanda acaba de dar una interesante solución a la necesidad de sudar.

Un robot que suda como un animal

Entre los muchísimos problemas que puede resolver en la robótica blanda está la refrigeración de la máquina cuando se calienta. Los materiales sintéticos mantienen el calor, a diferencia de los metales, que lo disipan rápidamente. Una tecnología de refrigeración interna, como un ventilador, no vale porque ocuparía espacio dentro del robot y agregaría peso.

Con todo esto sobre la mesa, el equipo de Rob Shepherd, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad de Cornell, se inspiró en el sistema de enfriamiento natural que existe en los mamíferos: la sudoración.

«La capacidad de transpirar es una de las características más notables de los humanos», afirma el coautor principal del reciente estudio, T.J. Wallin,“ Uno de los obstáculos para hacer robots duraderos, adaptables y ágiles es controlar la temperatura interna de los robots. Si los motores de alta densidad de par y los motores exotérmicos que alimentan un robot se sobrecalientan, el robot dejará de funcionar”, afirma en el artículo publicado en la revista Sciencie Robotics,

El equipo de Shepherd ha creado “dedos” en 3D compuestos por dos materiales de hidrogel que pueden retener agua y responder a la temperatura. Es decir, absorben agua y sudan, son esponjas «inteligentes». La capa base reacciona a temperaturas superiores a 30 C. Si se supera esa temperatura, se encoge, lo que exprime el agua en una capa superior perforada con poros de tamaño micrométrico. Estos poros se dilatan para liberar el «sudor», luego se cierran cuando la temperatura cae por debajo de 30ºC.

La evaporación del agua reduce la temperatura de los dedos a 21ºC en 30 segundos, un proceso de enfriamiento tres veces más eficiente que en los humanos.

El equipo incorporó los dedos en una mano de robot que podía agarrar y levantar objetos, y se dieron cuenta de que la sudoración autónoma no solo enfriaba la mano, sino que también bajaba la temperatura del objeto.

Shepherd ha llegado a imaginar robots blandos que algún día no solo transpiren como mamíferos, sino que también beberán como ellos.

Los investigadores apuntan a que la capacidad de un robot para secretar líquidos también podría conducir a métodos para absorber nutrientes, catalizar reacciones, eliminar contaminantes y recubrir la superficie del robot con una capa protectora.

Aquí puedes verlo.

Si te gustan los robots, visita nuestra sección ROS Film Festival, con noticias, curiosidades y los mejores cortos sobre robótica.