Robots gusano creados por impresión 4D que actúan a partir del calor

Unos científicos han diseñado un tipo de robot blando impreso en 4D que se autoensambla cuando se calienta y puede realizar tareas difíciles, como rodar cuesta arriba y desplazarse sobre un terreno accidentado e imprevisible. El modelo prototipo tiene forma de tubo y recuerda a un gusano.

Esta innovación tecnológica es obra de un equipo que incluye a Wei Feng y Fei Zhai, de la Universidad de Tianjin en China.

El robot comienza como una lámina plana y rectangular de un elastómero de cristal líquido impreso en 3D, un tipo de material plástico elástico. Cuando se calienta la superficie que tiene debajo, el robot se retuerce espontáneamente hasta conformar una estructura tubular parecida a un muelle. El cambio de forma bajo la estimulación externa añade al tiempo como cuarta dimensión al proceso de impresión, convirtiéndolo en 4D.

Una vez que el robot adopta la estructura tubular, el contacto de la superficie caliente induce una tensión mecánica en el material, lo que hace que ruede en una dirección. La fuerza motriz de este movimiento es tan fuerte que el robot puede subir una pendiente de 20 grados o incluso transportar una carga 40 veces superior a su propio peso. La longitud del robot influye en su velocidad, ya que los más largos ruedan más deprisa que los más cortos.

En el futuro, estos robots blandos podrán utilizarse para realizar trabajos en lugares pequeños y confinados, como el interior de una tubería, o en ambientes sometidos a una temperatura muy alta, como por ejemplo sobre una superficie a 200 grados centígrados.

El objeto en forma de gusano que se ve en el centro de la imagen es un robot del nuevo tipo. (Foto: Zhai et al. / Matter. CC BY-SA)

Wei Feng, Fei Zhai y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Matter, bajo el título “4D-printed untethered self-propelling soft robot with tactile perception: Rolling, racing, and exploring”. (Fuente: NCYT de Amazings)