Estos nuevos «robots blandos» están hechos de elastómeros de cristal líquido y tienen forma de pasta en cinta retorcida.
Su diseño y los materiales inteligentes utilizados les permiten responder al calor mediante inteligencia física, en lugar de inteligencia computacional.
Los investigadores realizaron varios experimentos que demostraron que los robots blandos con esta forma pueden desplazarse por diversos entornos laberínticos sin intervención humana ni informática.
Esto podría contribuir a que los robots se desenvuelvan de forma autónoma en entornos complejos y desestructurados, como carreteras y desiertos inhóspitos.
«Estos robots blandos demuestran un concepto llamado “inteligencia física”, es decir, que el diseño estructural y los materiales inteligentes son los que permiten al robot blando desenvolverse en distintas situaciones, en lugar de la inteligencia computacional», afirma Jie Yin, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y autor correspondiente de un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
Los robots blandos están hechos de cristal líquido elastómeros con forma de cinta retorcida, parecida a los rotini translúcidos. Al colocar la cinta sobre una superficie que está al menos a 55 grados Celsius (131 grados Fahrenheit), más caliente que el aire ambiente, la parte de la cinta que toca la superficie se contrae, mientras que la parte expuesta al aire no lo hace.
Esto provoca que la cinta ruede. Cuanto más caliente está la superficie, más rápido rueda.
«Esto ya se había logrado con varillas de lados lisos, pero esa forma tiene un inconveniente: cuando encuentra un objeto, simplemente gira sobre sí misma», afirma Yin. «El robot blando que hemos creado, con forma de cinta retorcida, puede sortear estos obstáculos sin intervención humana ni informática alguna».
El robot de cinta lo hace de dos maneras. Primero, si uno de los extremos de la cinta encuentra un objeto, esta gira ligeramente para rodear el obstáculo. Segundo, si la parte central del robot encuentra un objeto, da un «chasquido».
El chasquido es una liberación rápida de la energía de deformación almacenada que hace que la cinta dé un pequeño salto y cambie de orientación antes de aterrizar. Puede que la cinta tenga que dar más de un chasquido antes de encontrar una orientación que le permita sortear el obstáculo, pero al final siempre encuentra un camino despejado para avanzar.
«En este sentido, se parece mucho a los robots aspiradores que muchas personas utilizan en casa», afirma Yin. «Salvo que el robot blando que hemos creado obtiene energía de su entorno y funciona sin programación informática».
«Las dos acciones que permiten al robot sortear obstáculos —girar y dar chasquidos— operan de forma gradual», afirma Yao Zhao, investigador posdoctoral y primer autor del artículo.
«El chasquido más potente se produce si un objeto toca el centro de la cinta. Pero la cinta también dará un chasquido si un objeto la toca fuera del centro; simplemente será menos potente. Y cuanto más lejos esté del centro, menos pronunciado será el chasquido, hasta llegar al último quinto de la longitud de la cinta, que no produce ningún chasquido».
Los investigadores realizaron varios experimentos que demostraron que el robot blando con forma de cinta puede desplazarse por diversos entornos laberínticos. También demostraron que los robots blandos funcionarían bien en entornos desérticos, donde podían subir y bajar pendientes de arena suelta.
«Es interesante y divertido de ver, pero, sobre todo, ofrece nuevas perspectivas sobre cómo diseñar robots blandos capaces de captar energía térmica de entornos naturales y desenvolverse de forma autónoma en entornos complejos y desestructurados, como carreteras y desiertos inhóspitos», afirma Yin.
