Con sólo 0,5 mm de ancho, el diminuto robot andante desarrollado por el profesor John Rogers de la Universidad Northwestern y sus colegas puede doblarse, retorcerse, arrastrarse, caminar, girar e incluso saltar.
Han et al. han desarrollado el robot que camina por control remoto más pequeño de la historia. Crédito de la imagen: Han et al., doi: 10.1126/scirobotics.abn0602.
«La robótica es un campo de investigación apasionante, y el desarrollo de robots a microescala es un tema divertido para la exploración académica», dijo el profesor Rogers.
«Podríamos imaginarnos a los microrobots como agentes para reparar o montar pequeñas estructuras o máquinas en la industria o como asistentes quirúrgicos para limpiar arterias obstruidas, detener hemorragias internas o eliminar tumores cancerosos, todo ello en procedimientos mínimamente invasivos».
«Nuestra tecnología permite una variedad de modalidades de movimiento controlado y puede caminar con una velocidad media de la mitad de su longitud corporal por segundo. Esto es muy difícil de conseguir a escalas tan pequeñas para los robots terrestres», añadió el profesor Yonggang Huang, de la Universidad Northwestern.
El diminuto robot del equipo no se alimenta de complejos equipos, ni de sistemas hidráulicos o eléctricos. En su lugar, su potencia reside en la resistencia elástica de su cuerpo.
Para construir el robot, los investigadores utilizaron un material de aleación con memoria de forma que se transforma en su forma «recordada» cuando se calienta.
En este caso, utilizaron un rayo láser escaneado para calentar rápidamente el robot en diferentes puntos específicos de su cuerpo. Una fina capa de vidrio devuelve elásticamente la parte correspondiente de la estructura a su forma deformada al enfriarse.
A medida que el robot pasa de una fase a otra -deformación a forma recordada y vuelta a empezar- crea locomoción.
El láser no sólo controla a distancia el robot para activarlo, sino que la dirección de exploración del láser también determina la dirección de marcha del robot.
El escaneo de izquierda a derecha, por ejemplo, hace que el robot se mueva de derecha a izquierda.
«Como estas estructuras son tan diminutas, el ritmo de enfriamiento es muy rápido. De hecho, reducir el tamaño de estos robots permite que funcionen más rápido», afirma el profesor Rogers.
Para fabricar un robot tan diminuto, los científicos recurrieron a una técnica que introdujeron hace ocho años: un método de ensamblaje emergente inspirado en un libro infantil pop-up.
En primer lugar, fabricaron los precursores de las estructuras del cangrejo andante en geometrías planas.
A continuación, pegaron estos precursores en un sustrato de goma ligeramente estirado.
Cuando el sustrato estirado se relaja, se produce un proceso de pandeo controlado que hace que el cangrejo «salte» en formas 3D definidas con precisión.
Con este método de fabricación, los autores podrían desarrollar robots de diversas formas y tamaños.
«Con estas técnicas de ensamblaje y conceptos de materiales, podemos construir robots andantes de casi cualquier tamaño o forma en 3D», dijo el profesor Rogers.
«Pero los estudiantes se sintieron inspirados y divertidos por los movimientos de arrastre lateral de los pequeños cangrejos. Fue un capricho creativo».
El trabajo del equipo se publicó en la revista Science Robotics.
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Mengdi Han et al. 2022. Robots terrestres multimateriales a escala submilimétrica. Ciencia Robótica 7 (66); doi: 10.1126/scirobotics.abn0602
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