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updated 6:40 PM CET, Dec 14, 2017

Esta 'remora' robótica puede adherirse a objetos con una fuerza 340 veces su propio peso

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rémora robótica

La rémora representa una de las adaptaciones más extraordinarias dentro de los vertebrados

Un robot inspirado en un pez "autoestopista" puede aferrarse a las superficies bajo el agua con una fuerza de 340 veces su propio peso.

El nuevo bot se inspiró en la rémora, peces que se aferran a animales marinos más grandes como tiburones y ballenas, alimentándose de la piel muerta y las heces de sus anfitriones.

Los peces rémora hacen esto con una aleta en su parte inferior especialmente adaptada llamada un disco de succión, que consiste en un suave "labio" circular y filas lineales de tejido llamadas lamelas. Las laminillas son pequeñas espinas de aguja. La rémora puede usar diminutos músculos alrededor del disco para cambiar su forma a la succión misma del huésped; las espinillas proporcionan entonces una importante fuerza de agarre añadiendo fricción a la ecuación.

"Los biólogos dicen que representa una de las adaptaciones más extraordinarias dentro de los vertebrados", dijo Li Wen, un investigador de robótica y biomecánica en la Universidad de Beihang en China y el autor principal de un nuevo documento que describe el robot remora.

Inspiración por un pez

Wen dijo que tuvo la idea de un robot rémora cuando era investigador postdoctoral en la Universidad de Harvard. Él y su consejero estaban trabajando en el diseño de piel de tiburón impresa en 3D. Al mirar fotos para usarlas en un periódico, dijo Wen, siguió viendo unaas extrañas pequeñas perchas en fotos de tiburones. Eran rémoras. Asombrado por el hecho de que nadie había intentado hacer un disco rémora biorobótico, Wen y sus colegas decidieron abordar el proyecto ellos mismos.

Para ello, tuvieron que llegar a una forma de crear un disco con secciones que van desde piel rígida a blanda. Los investigadores usaron la impresión 3D para lograr esta hazaña, y luego agregaron aproximadamente falsas 1.000 espinas hechas de fibra de carbono cortada con láser. Para permitir que el disco se mueva igual que un disco de una remora real, los investigadores incorporaron seis actuadores neumáticos - básicamente pequeños bolsillos de aire - que podrían inflarse y desinflarse con una señal.

El resultado parece un poco como una de esas afeitadoras con demasiadas cuchillas, sólo que más grandes. El robot mide aproximadamente 5 pulgadas (13 centímetros) de extremo a extremo.

rémora robótica comparación

Robot de paseo

Para probar este pez robótico, los investigadores lo adjuntaron bajo el agua a una variedad de superficies, algunas ásperas, algunas lisas, algunas rígidas y algunas flexibles. Éstas incluyeron piel real del tiburón mako, plexiglás, resina epoxy y elastómero de silicona. El robot se aferró muy bien a todas las superficies, encontraron los investigadores.

La fuerza necesaria para extraer el robot rémora del plexiglás liso era de unos 436 newtons, lo que se traduce en 340 veces el peso del robot mismo. En las superficies más ásperas, el bot se aferró un poco menos fuertemente. Necesitaron unos 167 newtons de fuerza para sacar el robot de la piel de un tiburón real, por ejemplo.

Finalmente, los investigadores unieron su disco a un verdadero vehículo submarino operado remotamente y practicaron la unión a varias superficies del ROV con el disco. Tuvieron una tasa de éxito del 100 por ciento al unir el disco a la misma gama de superficies que habían probado antes, con un tiempo medio de fijación de menos de 4 segundos, según el estudio.

"Las espinas rígidas y el material blando que superponen las láminas se enganchan con la superficie cuando se rotan, al igual que los discos de remora viva", dijo Wen.

Mientras que los robots adhesivos no son nada nuevo, el rémora es una de las primeras opciones que los roboticistas han tenido para los accesorios subacuáticos. Otros robots pegajosos, como los que se inspiran en ranas arbóreas y geckos, no funcionan bien cuando están sumergidos. El robot rémora podría ser usado para conectar cosas a cualquier superficie submarina ancha, dijo Wen, o para permitir que un robot submarino cruce a lo largo de la parte inferior de un barco.

Robots remora podrían incluso ser utilizados como etiquetas para el seguimiento de los movimientos de los animales marinos, dijo. Después de todo, ¿qué es más autoestopista?

Artículo científico: A biorobotic adhesive disc for underwater hitchhiking inspired by the remora suckerfish

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