19 de marzo de 2011

Bio-robótica: músculos artificiales flexibles con movimiento rotatorio


Es un hecho que la naturaleza ha hecho un gran trabajo al crear máquinas biológicas, desde motores a nivel molecular como las bombas de protones (que giran con el paso de un protón de hidrógeno), hasta complejas estructuras como los flagelos y cilios en las bacterias, o los complejos sistemas integrados de músculos y sistema nervioso que permiten el control motriz fino en organismos tan complejos como el ser humano. Por esta misma razón, el reto de crear movimiento en estructuras robóticas que imiten al movimiento en los humanos, es enorme. Existen distintos tipos de motores que permiten una gran variedad de movimientos, sin embargo, muchas veces dependen de un eje de rotación fijo, algo que hace ver el movimiento como algo muy mecánico y no natural. Es aquí donde los músculos artificiales flexibles pueden dar el paso hacia un movimiento más natural y fluido.

Investigadores del Aukland Bioengineering Institute (Instituto de Bioingeniería de Aukland) en Nueva Zelanda, han logrado utilizar músculos artificiales flexibles para crear movimiento rotatorio de forma fluida y más natural. Además, este sistema utiliza pocas piezas y no requiere de engranes, rondanas o mecanismos rígidos. Estos músculos “gelatinosos” son muy elásticos debido a un polímero aislante que se puede estirar hasta en un 300 por ciento del tamaño original. En cada lado o cara de este película se encuentra una capa de grasa de carbono conductiva, que al aplicarle un voltaje, se acumula suficiente carga positiva de un lado, y negativa del otro, como para atraer dichas capas entre si, generando un aplastamiento del polímero aislante. De este modo, el polímero se contrae y se expande al aplicar e interrumpir la corriente (respondiendo como un electroimán).

Abajo pueden ver a este músculo artificial en acción:


Claro que no todo es tan perfecto como suena, se requieren seis músculos acomodados de forma circular para lograr generar un movimiento rotatorio. En el centro, se ha colocado un anillo flexible (hule espuma), completamente aislante, que sólo funciona como punto de unión para la rotación, que cómo pueden ver, forma un eje completamente flexible. Lo sorprendente, es que este mecanismo no requiere piezas rígidas, lo que abre un mundo de posibilidades para la creación y diseño de músculos artificiales flexibles, con movimientos similares a los de los músculos en los humanos. De hecho, las fibras musculares funcionan de un modo similar, sólo que de forma horizontal y moviendo las paredes en sentidos contrarios, haciendo a las fibras más compactas o más extensas, logrando así el movimiento propio de las contracciones musculares. Por otro lado, además de servir para la bio-robótica, también es posible encontrarle un uso biomédico al poder producir músculos artificiales que pueden ser implantados de un modo menos invasivo al poderlos flexionar y acomodar en lugares más estrechos. Sí estos avances tecnológicos no los emociona tanto como a mi, no sé qué lo hará.


Via: Sputnik

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