Investigadores desarrollan un innovador músculo artificial con autodetección
Investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres han sido pioneros en un avance excepcional en el campo de la biónica, desarrollando un novedoso músculo artificial eléctrico de rigidez variable con capacidades de autodetección. Esta tecnología revolucionaria, como se revela en Advanced Intelligent Systems , está preparada para transformar los dominios de la robótica blanda y las aplicaciones médicas. Con la capacidad de realizar una transición sin esfuerzo entre estados blandos y duros al mismo tiempo que detecta fuerzas y deformaciones, este músculo artificial imita la flexibilidad y la capacidad de estiramiento del músculo natural, lo que facilita la integración en complejos sistemas robóticos blandos y la adaptación a diversas formas.
Tecnología de rigidez variable y su potencial
“Empoderar a los robots, especialmente aquellos hechos de materiales flexibles, con capacidades de autodetección es un paso fundamental hacia la verdadera inteligencia biónica”, afirma el Dr. Ketao Zhang, investigador principal y profesor de Queen Mary.
El nuevo músculo artificial ideado por el equipo de investigación presenta una notable durabilidad con una capacidad de estiramiento superior al 200 % en la dirección longitudinal, lo que lo convierte en un excelente candidato para diversas aplicaciones.
La rigidez de este músculo artificial puede cambiar rápidamente ajustando los voltajes, logrando una modulación continua con un cambio de rigidez superior a 30 veces. Esta característica impulsada por voltaje proporciona una ventaja significativa en términos de velocidad de respuesta sobre otros músculos artificiales. Además, el músculo puede monitorear su propia deformación a través de cambios de resistencia, eliminando la necesidad de arreglos de sensores separados, simplificando los mecanismos de control y reduciendo costos.
Fabricación simple y aplicaciones extensas
El proceso de fabricación de este músculo artificial con autodetección es sencillo y fiable. Los nanotubos de carbono se mezclan con silicona líquida utilizando tecnología de dispersión ultrasónica y luego se recubren de manera uniforme para crear un cátodo de capa delgada, que también sirve como parte sensora del músculo artificial. Después de que los materiales líquidos se curan, se forma un músculo artificial de rigidez variable con autodetección completo.
Las aplicaciones potenciales de esta tecnología flexible de rigidez variable son amplias y se extienden desde la robótica blanda hasta las aplicaciones médicas. La perfecta integración de esta tecnología con el cuerpo humano abre posibilidades para ayudar a personas con discapacidades o pacientes a realizar tareas diarias esenciales. Al integrar el músculo artificial con autodetección, los dispositivos robóticos portátiles pueden monitorear las actividades de un paciente y proporcionar resistencia al ajustar los niveles de rigidez, lo que facilita la restauración de la función muscular durante el entrenamiento de rehabilitación.
El Dr. Zhang enfatiza la importancia de esta investigación y afirma: “Si bien todavía hay desafíos que abordar antes de que estos robots médicos puedan implementarse en entornos clínicos, esta investigación representa un paso crucial hacia la integración hombre-máquina. Proporciona un modelo para el desarrollo futuro de robots blandos y portátiles”.
El innovador estudio realizado por investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres representa un hito importante en el campo de la biónica. El desarrollo de músculos artificiales eléctricos con autodetección sienta las bases para los avances en robótica blanda y aplicaciones médicas, lo que marca un paso crucial en la realización del potencial de la tecnología biónica.