enero 28, 2023

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Un robot al estilo Terminator puede sobrevivir a un apuñalamiento

El diminuto robot, que parece una estrella de mar, es capaz de detectar cuándo y dónde ha sido dañado y luego curarse a sí mismo.

Los fanáticos de la ciencia ficción sabrán que Terminator era solo una máquina de matar despiadada debido a su capacidad para curarse a sí mismo sin esfuerzo después del daño.

Ahora, los ingenieros de la Universidad de Cornell en Nueva York pueden estar en camino de recrear esta notable capacidad de autocuración.

Los expertos han creado un robot que es capaz de detectar cuándo y dónde se ha dañado y luego restaurarse al instante.

El pequeño y suave robot, que parece una estrella de mar de cuatro patas, utiliza la luz para detectar cambios en su superficie como resultado de heridas.

El diminuto robot, que parece una estrella de mar, es capaz de detectar cuándo y dónde ha sido dañado y luego curarse a sí mismo.

¿Cómo funciona?

Para que la automedicación funcione, el bot debe ser capaz de determinar que algo necesita reparación.

Para hacer esto, los investigadores utilizaron sensores de fibra óptica junto con luces LED que pueden detectar cambios sutiles en la superficie del robot.

Estos sensores se combinan con un elastómero de poliuretano que contiene enlaces de hidrógeno para una recuperación química rápida.

Los SHeaLDS resultantes (guías ópticas autorreparables para detección dinámica) proporcionan un robot suave y resistente al desgaste que puede curar heridas a temperatura ambiente sin ninguna interferencia externa.

Después de que los investigadores perforaron una de sus piernas, el robot pudo detectar el daño y curar las incisiones.

«Nuestro laboratorio siempre está tratando de hacer que los robots tengan más resistencia y agilidad, para que funcionen más tiempo con más capacidades», dijo el profesor Rob Shepherd de la Universidad de Cornell.

Si hace que los bots funcionen durante demasiado tiempo, el daño se acumulará. ¿Cómo podemos permitirles reparar o tratar este daño?

Si bien no es indestructible, Shepard dijo que el nuevo robot estrella de mar, que mide solo unas cinco pulgadas de largo, tiene características similares al cuerpo humano.

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«No se cura bien por la quema o por cosas con ácido o calor, porque eso cambiará las propiedades químicas», dijo.

«Pero podemos hacer un buen trabajo curando las heridas».

El robot en forma de X del equipo se arrastra como una estrella de mar gracias al aire comprimido bombeado a través de su cuerpo.

Está cubierto por una capa de sensores de fibra óptica autorregenerables, que junto con luces LED pueden detectar pequeños cambios en su superficie.

En los sensores de fibra óptica, la luz de un LED se envía a través de una estructura llamada guía de onda óptica, que dirige el haz de luz en una dirección específica.

El robot también incluye un fotodiodo, que detecta cambios en la intensidad de la luz para determinar cuándo y dónde se deforma un material.

Para el proceso de curación real, usaron un elastómero de poliuretano urea para su «piel», que es un material transparente y flexible que incluye enlaces de hidrógeno.

Los destructores son capaces de repararse a sí mismos.  En la foto, Arnold Schwarzenegger en Terminator 2: El juicio final (1991)

Los destructores son capaces de repararse a sí mismos. En la foto, Arnold Schwarzenegger en Terminator 2: El juicio final (1991)

Después de que los investigadores perforaron una de sus piernas, el robot pudo detectar daños y curar las heridas por sí mismo.

Después de que los investigadores perforaron una de sus piernas, el robot pudo detectar daños y curar las heridas por sí mismo.

El robot blando puede sudar como los humanos

Los científicos han creado robots que «sudan» como humanos durante tareas desafiantes para evitar que se sobrecalienten.

Los investigadores desarrollaron una técnica que permite a las máquinas «sudar» el refrigerante almacenado alrededor del componente responsable de mover y controlar el sistema.

Los robots y las máquinas generan calor como subproducto durante las tareas, pero esto puede hacer que funcionen mal si no se enfrían.

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Cuando se cortan, sus lados expuestos se vuelven químicamente reactivos, lo que hace que las cadenas de polímero entrecruzadas se realineen para que se curen.

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Los investigadores dicen que la llamada tecnología SHeaLDS, «guías de luz autocurativas para detección dinámica», permite un robot suave y resistente a los daños que puede curar heridas a temperatura ambiente sin ninguna interferencia externa.

En sus experimentos, perforaron una de las piernas del robot seis veces, después de lo cual el robot pudo detectar daños, curar cada herida por sí mismo en aproximadamente un minuto y seguir moviéndose.

El robot también puede adaptar de forma independiente su forma de andar en función del daño que detecte, como la «respuesta de vuelo del animal de peligro».

El equipo ahora quiere integrar el robot con algoritmos de aprendizaje automático que puedan reconocer diferentes «eventos hápticos» que podrían dañarlo.

En su artículo publicado en la revista, los investigadores dicen: Avances de la ciencia.

“La información sobre daños es esencial en entornos propensos a daños, como trajes espaciales y monitoreo de paracaídas supersónicos en el espacio, así como aplicaciones en las que se prefiere la longevidad del dispositivo, como dispositivos portátiles para la interacción hombre-máquina”.

El robot está cubierto por una capa de sensores de fibra óptica autorregenerables, que combinados con luces LED pueden detectar pequeños cambios en su superficie.

El robot está cubierto por una capa de sensores de fibra óptica autorregenerables, que combinados con luces LED pueden detectar pequeños cambios en su superficie.

En general, los robots blandos están hechos de materiales flexibles, inspirados en los tejidos blandos que forman los humanos y otros organismos.

El problema es que los materiales blandos utilizados los hacen susceptibles a daños por objetos afilados o presión excesiva.

A través de la autocuración, los robots pueden reparar sistemas de cuerpo blando en ciertos entornos, como trajes espaciales que han sido golpeados por desechos espaciales o equipos submarinos.

Un mayor desarrollo de la tecnología también podría permitir que los robots asesinos estilo Terminator, diseñados para el campo de batalla, reparen el daño sufrido durante el combate.

Los robots blandos imitan el tejido vivo para permitirles realizar mejor las tareas humanas

Los robots blandos son sistemas construidos con materiales que tienen propiedades mecánicas similares a las del tejido vivo.

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# Los robots blandos están hechos de materiales flexibles, inspirados en los tejidos blandos que forman los humanos y muchos otros organismos.

Su flexibilidad les permite usarse en una amplia variedad de aplicaciones, desde agarrar objetos blandos y delicados en la industria alimentaria hasta realizar cirugías mínimamente invasivas.

También pueden desempeñar un papel importante en la creación de prótesis realistas.

Sin embargo, el material blando también los hace susceptibles a daños por objetos afilados o presión excesiva.

Luego, los componentes dañados deben reemplazarse para evitar que el robot golpee el montón de chatarra.

En 2017, los expertos de la Vrije Universiteit de Bruselas (VUB) dijeron que habían creado una piel artificial con la intención de imitar las capacidades de autocuración de la naturaleza, lo que permite que los robots se recuperen de las «heridas» sufridas mientras desempeñan sus funciones.

El profesor Bram Vanderburgt de BruBotics VUB, que trabajó en plásticos, dijo: “Los resultados de la investigación abren perspectivas prometedoras.

“Los robots no solo pueden hacerse más livianos y seguros, sino que también podrán operar de forma autónoma durante más tiempo sin la necesidad de reparaciones constantes”.

Para hacer su carne artificial, los científicos usaron polímeros similares a geles que se derriten entre sí cuando se calientan y luego se enfrían.

Cuando se dañan, estos materiales primero restauran su forma original y luego se curan por completo.

Este principio se ha aplicado en tres componentes robóticos de autorreparación; Una pinza, una mano robótica y un músculo artificial.

Estos componentes neumáticos flexibles se usaron en condiciones controladas para probar si el principio científico también funcionaba en la práctica.