Investigadores de la Universidad de Cornell han desarrollado robots a escala microscópica, de menos de 1 milímetro de tamaño, que se imprimen en una «metahoja» hexagonal en 2D y que, con un impulso eléctrico, se transforman en formas tridimensionales programadas y se arrastran. Esta nueva tecnología combina lo mejor del diseño en kirigami —una variante del origami que utiliza cortes en el material— para permitir que los robots se doblen, expandan y se muevan.
¿Cómo funcionan estos robots?
Los robots, denominados «metabots», son extremadamente versátiles gracias a un diseño innovador. Están compuestos por aproximadamente 100 paneles de dióxido de silicio conectados a través de más de 200 bisagras de activación, cada una de solo 10 nanómetros de grosor. Cuando se activan electroquímicamente mediante cables externos, estas bisagras forman pliegues que permiten que los robots cambien de forma, expandiéndose y contrayéndose hasta en un 40%. Esto les permite adoptar diversas formas, envolverse alrededor de otros objetos e incluso desplegarse de nuevo en una hoja plana.
Inspiración y aplicaciones futuras
La inspiración para estos robots surge de los organismos vivos que pueden cambiar de forma. Según Qingkun Liu, uno de los autores principales del estudio, los robots convencionales suelen ser estáticos en su forma general una vez fabricados. En contraste, los metabots están diseñados como metamateriales, lo que significa que están compuestos de muchos bloques de construcción que colaboran para definir su comportamiento mecánico.
El equipo de investigación ya está pensando en la siguiente fase de esta tecnología. Anticipan combinar sus estructuras mecánicas flexibles con controladores electrónicos para crear materiales «elastrónicos» ultrarreactivos, con propiedades que no son posibles en la naturaleza. Las aplicaciones potenciales podrían ir desde micromáquinas reconfigurables hasta dispositivos biomédicos miniaturizados y materiales que respondan a impactos casi a la velocidad de la luz, en lugar de a la velocidad del sonido.
¿Por qué es relevante?
Podrías preguntarte: «¿Por qué debería importarme?». Bueno, imagina materiales que puedan «huir» o «empujar» ante un estímulo, utilizando energía recolectada de la luz. Estos materiales activos, como los elastrónicos, podrían formar la base de un nuevo tipo de materia inteligente, gobernada por principios físicos que van más allá de lo que es posible en el mundo natural. Este desarrollo podría tener aplicaciones fascinantes en áreas como la medicina, la robótica de precisión y la ingeniería de materiales.
En WWWhat’s New, siempre estamos al tanto de las innovaciones que redefinen lo que consideramos posible. Los avances en la tecnología de materiales como estos metabots podrían cambiar la forma en que entendemos y aplicamos los conceptos de movimiento y adaptabilidad en el mundo de la robótica y la biomedicina.