Los ingenieros han estado interesados durante mucho tiempo en fabricar robots acuáticos. Hemos visto robots creados a partir de atún, lechón, pulpos y más. Ahora, un nuevo tipo de robot acuático entra en escena. Investigadores de la Universidad de Corea y la Universidad de Ajou diseñaron robots del tamaño de un insecto que pueden vadear el agua empleando aletas y remos de hidrogel. Describen el proceso detrás de la fabricación y operación de estos robots en un nuevo artículo publicado esta semana en ciencia robótica
hidrogeles son estructuras 3D hechas de moléculas entrecruzadas. Pueden estar hechos de materiales sintéticos o naturales y tienden a hincharse en el agua. Algunos hidrogeles pueden incluso cambiar de forma en respuesta a estímulos externos como variaciones en pH, temperatura, fuerza iónica, tipo de solvente, campos eléctricos y magnéticos, luz y más.
La industria médica ha estado explorando cómo usar hidrogeles para aplicaciones tales como apósito para heridas. Pero los ingenieros de robots también se han interesado en usar hidrogel para fabricar robots—solo echa un vistazo a esta ingeniosa entrega de medicamentos aquabot parecido a una medusa desde 2008. Por supuesto, el diseño de tales robots siempre se reinventa y optimiza.
[Related: A tuna robot reveals the art of gliding gracefully through water]
Los nuevos bots de flotación libre de la Universidad de Corea y el equipo de la Universidad de Ajou tienen paletas de hidrogel poroso que están recubiertas con una red de nanopartículas o “electrodos de nanomembrana arrugada”. Los componentes electrónicos a bordo se redujeron al tamaño de un centavo en el cuerpo del robot. Dentro del cuerpo hay un actuador, o motor, que puede aplicar diferentes voltajes de potencial eléctrico a través del hidrogel. Para mover el robot, los investigadores pueden alterar un campo eléctrico externo para inducir el bombeo hidráulico impulsado por electroósmosis, donde las superficies cargadas pueden cambiar el flujo de agua a su alrededor.
“En particular, nuestros aquabots blandos basados en actuadores WNE podrían construirse sin ningún convertidor de alto voltaje ni sistema de transmisión convencional, lo que ha limitado considerablemente la miniaturización de los robots blandos”, escribieron los investigadores. “Sin embargo, para ser un sistema robótico totalmente autónomo, los componentes de detección deben integrarse aún más para el reconocimiento de la posición y orientación del robot. Creemos que nuestro enfoque podría proporcionar una base para el desarrollo de robots y actuadores suaves ligeros y de alto rendimiento a pequeña escala que requieren una variedad de movimientos bajo estímulos eléctricos”.
Mira el pequeño aquabot en movimiento a continuación: