Materia activa, nueva tecnología para lograr robots metamorfos más versátiles

Los robots metamorfos (capaces de cambiar de forma), antaño exclusivos de obras de ciencia-ficción como por ejemplo la película “Terminator 2”, tienen cada vez más protagonismo en las investigaciones del campo de la robótica. Ya existen diversos prototipos de robots metamorfos, creados sobre la base de conceptos de diseño muy distintos, y ahora acaba de entrar en escena un concepto más revolucionario que otros previos.

Jack Binysh y Anton Souslov, de la Universidad de Bath, y Thomas R. Wilks, de la de Birmingham, ambas en el Reino Unido, han descubierto una nueva forma de dotar a robots blandos con una clase de materiales que aumente su eficacia al cambiar de forma, al desplazarse y al realizar otras acciones.

El nuevo concepto de diseño de estos científicos, definido por ellos como "materia activa", podría marcar un antes y un después en la robótica. Con un mayor desarrollo del concepto, podría ser posible determinar la forma, el movimiento y el comportamiento de un sólido blando no por su elasticidad natural, sino por la actividad controlada a voluntad en su superficie.

La superficie de un material blando ordinario siempre se contrae en forma de esfera. Esto mismo es lo que le ocurre al agua y a otros líquidos cuando forman gotas. La superficie de los líquidos y la de materiales sólidos blandos tiende a contraerse de modo natural para tener la menor superficie posible, algo que se consigue adoptando la forma de una esfera. Pero la materia activa puede diseñarse para que actúe en contra de esta tendencia. Un ejemplo de ello, en la configuración más simple, sería una pelota de goma envuelta en una capa de microrrobots, donde estos robots están programados para trabajar en equipo hacia un objetivo común, como podría ser deformar la pelota de tal modo que adopte la forma de, por ejemplo, una estrella.

Tras envolver una bola elástica (la estructura de color naranja) con una capa de microrrobots (las estructuras azules), los investigadores pueden programar su forma y comportamiento. (Imagen: Jack Binysh)

Se espera que la materia activa dé lugar a una nueva generación de robots que, en vez de ser máquinas unitarias, sean sistemas modulares integrados por muchos microrrobots que cooperan para lograr la forma, movimiento y utilidad deseadas. Es algo parecido a la organización dentro del cuerpo humano, donde el trabajo conjunto de las células está detrás de todo lo que hacemos.

Binysh, Souslov y Wilks exponen los detalles de su nueva tecnología en la revista académica Science Advances, bajo el título “Active elastocapillarity in soft solids with negative surface tension”. (Fuente: NCYT de Amazings)