Anguila robótica transparente puede nadar silenciosamente bajo el agua

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anguila robótica transparente

El robot blando, con un amplio abanico de movimientos, permitirá estudiar la vida marina sin ruidos ni intrusismo

Un innovador robot parecido a una anguila desarrollado por ingenieros y biólogos marinos de la Universidad de California puede nadar silenciosamente en agua salada sin un motor eléctrico. En cambio, el robot utiliza músculos artificiales llenos de agua para impulsarse a sí mismo. El robot de un pie de largo (unos 30 cm), que está conectado a una placa electrónica que permanece en la superficie, también es prácticamente transparente.

El equipo, que incluye investigadores de la Universidad de California San Diego y la Universidad de California Berkeley, detalla su trabajo en la edición del 25 de abril de Science Robotics.

Los investigadores dicen que el robot es un paso importante hacia un futuro en el que los robots blandos puedan nadar en el océano junto con peces e invertebrados sin molestarlos o dañarlos. Hoy en día la mayoría de los vehículos subacuáticos diseñados para observar la vida marina son rígidos y de tipo submarino y funcionan con motores eléctricos con ruidosas hélices.

"En lugar de hélices, nuestro robot usa músculos artificiales blandos para moverse como una anguila bajo el agua sin hacer ningún sonido", dijo Caleb Christianson, un estudiante de Ph.D. en la Escuela de Ingeniería Jacobs en la UC San Diego.

Una innovación clave fue el uso del agua salada en la que el robot nada para ayudar a generar las fuerzas eléctricas que lo impulsan. La máquina está equipada con cables que aplican voltaje tanto al agua salada que lo rodea como a bolsas de agua dentro de sus músculos artificiales. Luego, los componentes electrónicos del robot emiten cargas negativas en el agua justo afuera del robot y cargas positivas dentro del robot que activan los músculos.

Las cargas eléctricas hacen que los músculos se doblen, generando el ondulante movimiento de natación del robot. Las cargas están ubicadas justo afuera de la superficie del robot y transportan muy poca corriente por lo que son seguras para la vida marina cercana.

anguila robótica transparente en un tanque

"Nuestro mayor avance fue la idea de utilizar el medio ambiente como parte de nuestro diseño", dijo Michael T. Tolley, el autor correspondiente del artículo y profesor de ingeniería mecánica en la Escuela Jacobs de la UC San Diego. "Habrá más pasos para crear un robot anguila eficiente, práctico y sin ataduras, pero en este punto hemos demostrado que es posible".

Anteriormente otros grupos de investigación habían desarrollado robots con tecnología similar. Pero para alimentar estos robots los ingenieros usaron materiales que deben mantenerse en tensión constante dentro de marcos semirrígidos. El estudio de Science Robotics muestra que esos marcos no son necesarios.

"Este es, de alguna manera, el robot más blando que se ha desarrollado para la exploración submarina", dijo Tolley.

El robot fue probado dentro de tanques de agua salada llenos de medusas, corales y peces en el Acuario Birch en la Institución de Oceanografía Scripps en la UC San Diego y en el laboratorio de Tolley.

Las cámaras conductoras dentro de los músculos artificiales del robot pueden cargarse con tinte fluorescente (como se muestra en el vídeo que acompaña al estudio). En el futuro, la fluorescencia podría usarse como un tipo de sistema de señalización.

Los próximos pasos también incluyen mejorar la confiabilidad del robot y su geometría. Los investigadores necesitan mejorar el lastre, equipando al robot con pesas para que pueda sumergirse más profundo. Por ahora, los ingenieros han improvisado pesos de lastre con una variedad de objetos, como imanes. En el trabajo futuro, los investigadores prevén construir una cabeza para su robot anguila y albergar un conjunto de sensores.

Artículo científico: Translucent soft robots driven by frameless fluid electrode dielectric elastomer actuators

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