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Un equipo de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) ha creado un actuador robótico delgado y flexible que se inspira en las proteínas musculares humanas. ¿Te imaginas un dispositivo tan delgado como una hoja de papel que no solo genera fuerzas significativas, sino que también se mueve a través de espacios reducidos y manipula objetos con precisión? Esta innovadora creación ha sido publicada en la prestigiosa revista Nature Communications.
Innovación en robótica flexible
Los robots tradicionales están hechos de componentes metálicos rígidos, lo que les da fuerza, pero limita su capacidad para realizar movimientos delicados o trabajar en entornos cerrados. En el ámbito médico, la necesidad de robots que puedan asistir en cirugías dentro del cuerpo humano es cada vez más urgente. Al mismo tiempo, en el sector industrial, se requieren robots flexibles para tareas como la inspección de maquinaria compleja o la limpieza de tuberías estrechas.
Pero, ¿qué pasaba hasta ahora? No existían tecnologías que combinaran eficazmente flexibilidad y fuerza.
El equipo de investigación, liderado por el Dr. Hyung Gon Shin de la División de Robótica del Futuro de Samsung Electronics, junto con los profesores Keehoon Kim y Wan Kyun Chung del Departamento de Ingeniería Mecánica de POSTECH, encontró inspiración en los movimientos musculares humanos. Al imitar la función de la miosina, una proteína que genera grandes movimientos a través de contracciones pequeñas y repetidas, desarrollaron un actuador neumático en forma de lámina.
Funcionamiento del actuador
A simple vista, el actuador parece una hoja sencilla, pero en su interior tiene docenas de pequeñas cámaras de aire y caminos de aire en múltiples capas y canales. ¿Te imaginas inyectar aire de manera secuencial en esta lámina? Las protrusiones en su superficie se mueven en múltiples direcciones, acumulando pequeñas fuerzas que producen movimientos más grandes. A pesar de ser flexible, el actuador se desplaza de manera similar a una oruga utilizando únicamente sus protrusiones, y su superficie puede moverse en seis direcciones: arriba, abajo, izquierda, derecha y rotación.
Esto permite un control flexible sobre la velocidad y la distancia.
El equipo validó el rendimiento de su tecnología a través de una serie de experimentos. En las pruebas de manipulación de objetos, el robot demostró moverse con la precisión de los dedos humanos y logró completar tareas de desplazamiento de objetos bajo el agua. Este actuador puede realizar tareas que son complicadas para los robots convencionales, como la limpieza de tuberías estrechas. Además, se desarrolló un modelo matemático para predecir los movimientos del robot, lo que abre la puerta a un amplio rango de futuros diseños y aplicaciones.
Impacto potencial en diversos sectores
La investigación promete traer cambios innovadores tanto en la vida cotidiana como en diversas industrias. En entornos médicos, los robots pueden asistir en cirugías de precisión al navegar a través de pequeñas aberturas. En el sector industrial, pueden llevar a cabo tareas de inspección en espacios confinados. Cuando se aplique a robots de limpieza y cuidado en el hogar, se espera que interactúen con las personas de una manera más delicada y sensible.
El profesor Keehoon Kim subrayó la importancia de esta investigación al afirmar: «Hemos logrado integrar con éxito una compleja red neumática tridimensional dentro de una estructura delgada y flexible, permitiendo movimientos multidireccionales mediante un enfoque inspirado en la biología.» Añadió que esperan que esta tecnología se aplique en diversos campos, incluyendo robots quirúrgicos, robots colaborativos en entornos industriales y exploraciones de ambientes restringidos.
Con estas innovaciones, el futuro de la robótica parece estar más conectado a la biología y la flexibilidad, abriendo un abanico de posibilidades en la tecnología y en la atención médica. ¿Estás listo para ver cómo estos avances cambiarán nuestro mundo?
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