Un grupo de investigadores se ha propuesto transformar ara?as muertas en peque?os robots dotados de pinzas mec?nicas: las patas de ara?a pueden agarrar objetos grandes, delicados y de forma irregular con firmeza y suavidad sin romperlos, generando un sistema hidr?ulico con aplicaciones muy ?tiles. Adem?s, son biodegradables y pueden preservarse mediante la aplicaci?n de recubrimientos poliméricos.

Cient?ficos de la Universidad de Rice, en Estados Unidos, descubrieron en una nueva investigaci?n, publicada recientemente en la revista Advanced Science, una manera de lograr que las patas de una ara?a lobo muerta se desplegaran y crearan pinzas rob?ticas, capaces de agarrar diferentes objetos. Definieron a la innovaci?n como un ”necrobot", ya que en el dispositivo se emplean las mismas estructuras biol?gicas de la ara?a fallecida.

Mucho m?s que rob?tica bioinspirada

Se sabe que los dise?os perfeccionados a través de la evoluci?n natural han dado forma arobots bioinspirados parecidos a animales, que imitan por ejemplo la locomoci?n de los guepardos o la capacidad de camuflaje de los moluscos, entre otros ejemplos. En ese sentido, los robots bioh?bridos van un paso m?s all?, al incorporar directamente materiales vivos en sistemas de ingenier?a. Ambos enfoques, la bioinspiraci?n y la biohibridaci?n, han dado lugar a nuevas y emocionantes investigaciones y adelantos.

Sin embargo, los seres humanos también han dependido a lo largo de la historia de materiales no vivos derivados de organismos vivos, desde que nuestros antepasados utilizaron pieles de animales muertos como ropa y huesos como herramientas. Seg?n una nota de prensa, el nuevo trabajo liderado por los especialistas Daniel Preston y Faye Yap reutiliza esa noci?n y suma el ingrediente rob?tico, para dar forma a un nuevo concepto: la "necrob?tica".

En la investigaci?n, una ara?a inanimada se reutiliz? como una verdadera pieza de rob?tica, que solo requiri? un sencillo paso de fabricaci?n. De esta forma, se comprueba que los materiales bi?ticos se pueden emplear como componentes rob?ticos y alcanzar la precisi?n necesaria para desarrollar aplicaciones verdaderamente ?tiles.

Video: investigadores de la Universidad de Rice han encontrado una manera de utilizar ara?as muertas como materia prima para pinzas rob?ticas. Créditos: Brandon Martin/Rice University/YouTube.

Pinzas “necrob?ticas”

En este caso, la innovaci?n se sustenta en el mecanismo ?nico que usan las ara?as para caminar, que depende de la presi?n hidr?ulica en lugar de los pares de m?sculos antag?nicos (como en el ser humano) para extender sus extremidades, dando como resultado una pinza necrob?tica que reside naturalmente en su estado cerrado y posteriormente se puede abrir.

Mientras los humanos y otros mam?feros mueven sus extremidades sincronizando m?sculos opuestos, las ara?as usan la hidr?ulica: una c?mara cerca de sus cabezas se contrae para enviar sangre a las extremidades, oblig?ndolas a extenderse. Cuando se alivia la presi?n, las patas se contraen. Aunque este mecanismo queda inutilizado cuando la ara?a muere, los cient?ficos pudieron revitalizarlo y reutilizarlo en la pinza rob?tica.

Dicha pinza necrob?tica es capaz de agarrar objetos con geometr?as irregulares y hasta cubrir el 130% de su propia masa. Adem?s, la pinza puede servir como un dispositivo de mano, se camufla de forma natural en entornos al aire libre y es biodegradable. Los cient?ficos demostraron el uso de este mecanismo para recoger objetos delicados y dispositivos electr?nicos, incluyendo que la pinza necrob?tica quitara un cable de puente conectado a una placa de prueba eléctrica y luego moviera un bloque de espuma de poliuretano.

También demostraron que la aplicaci?n de compuestos poliméricos puede evitar la degradaci?n natural del material bi?tico. M?s all? de esta aplicaci?n en concreto, la necrob?tica se puede ampliar a?n m?s para incorporar materiales bi?ticos derivados de otras criaturas, que dispongan de mecanismos hidr?ulicos similares para la locomoci?n y la articulaci?n.

Referencia

Necrobotics: Biotic Materials as Ready-to-Use Actuators. Te Faye Yap, Zhen Liu, Anoop Rajappan, Trevor J. Shimokusu and Daniel J. Preston. Advanced Science (2022). DOI:https://doi.org/10.1002/advs.202201174



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