MADRID. 

Científicos de CU Boulder han desarrollado músculos para robots humanoides autosensibles a sus movimientos y que se reparan a sí mismos en caso de daño eléctrico, un gran avance en robótica blanda.

Los robots blandos tienen un tremendo potencial para aplicaciones futuras, ya que se adaptan a entornos dinámicos y son adecuados para interactuar estrechamente con humanos. Los dispositivos blandos pueden realizar una variedad de tareas, como agarrar objetos delicados o levantar objetos pesados.

Un desafío central en el campo conocido como "robótica blanda" es la falta de actuadores o "músculos artificiales" que puedan reproducir la versatilidad y el rendimiento de la realidad. El Grupo de Investigación Keplinger en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de CU Boluder ha desarrollado una nueva clase de actuadores activados eléctricamente, capaces de imitar la expansión y contracción de los músculos naturales.

Estos dispositivos, que pueden construirse a partir de una amplia gama de materiales de bajo costo, son capaces de mostrar autosensibilidad sobre sus movimientos y auto-repararse del daño eléctrico.

Los actuadores HASEL (hydraulically amplified self-healing electrostatic) evitan los pistones y motores voluminosos y rígidos de los robots convencionales para obtener estructuras blandas que superan o coinciden con la fuerza, velocidad y eficiencia del músculo biológico. Su versatilidad puede permitir músculos artificiales para robots humanos y una próxima generación de miembros protésicos.

Tres diseños diferentes de actuadores HASEL se detallan en documentos separados que aparecen en las revistas Science and Science Robotics.

Nos inspiramos en las asombrosas capacidades del músculo biológico", dijo Christoph Keplinger, autor principal de ambos documentos, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y miembro del Programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales.

"Los actuadores HASEL sinergizan las fuerzas de los actuadores electrostáticos suaves y fluídicos blandos, y así combinan versatilidad y rendimiento como ningún otro músculo artificial anteriormente. Al igual que los músculos biológicos, los actuadores HASEL pueden reproducir la adaptabilidad de un brazo de pulpo, la velocidad de un colibrí y la fuerza de un elefante ".

Una iteración de un dispositivo HASEL, descrito en Science, consiste en una cubierta de elastómero en forma de rosquilla llena de un líquido eléctricamente aislante (como el aceite de canola) y conectada a un par de electrodos opuestos. Cuando se aplica voltaje, el líquido se desplaza e impulsa el cambio de forma de la cubierta blanda. Como ejemplo de una posible aplicación, los investigadores colocaron varios de estos actuadores opuestos entre sí y lograron un efecto de agarre sobre la activación eléctrica. Cuando se desconecta la tensión, se libera el agarre.

Otro diseño HASEL está hecho de capas de conductores iónicos altamente elásticos que intercalan una capa de líquido y se expanden y contraen linealmente al activarse para levantar un galón de agua suspendido o flexionar un brazo mecánico que sostiene una pelota de béisbol.