Un giro bioinspirado en el manejo robótico

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TSUKUBA, Japón, 14 de noviembre de 2023 – (ACN Newswire) – Las sutiles fuerzas adhesivas que permiten a los gecos desafiar aparentemente la gravedad, aferrarse a las paredes y caminar por los techos han inspirado a un equipo de investigadores en Corea del Sur a construir un dispositivo robótico que puede recoger y liberar materiales delicados sin sufrir daños. El equipo, con sede en la Universidad Nacional Kyungpook y la Universidad Dong-A, publicó su trabajo de investigación en Science and Technology of Advanced Materials, una revista científica internacional. Los investigadores esperan que pueda aplicarse a la transferencia de objetos mediante sistemas robóticos.

La estructura y funcionamiento del dispositivo robótico blando con adhesivo seco.

El secreto seco pero pegajoso de la pata de un gecko radica en su capa de pequeños pelos, hechos de proteínas, llamados microsetas. Estos pelos miden alrededor de 100 micrómetros de largo y 5 micrómetros de diámetro. Cada cabello se divide en una serie de ramas que terminan en almohadillas triangulares planas llamadas espátulas. Las espátulas son tan pequeñas que sus moléculas interactúan con las de la superficie por la que trepa el gecko. Esto crea fuerzas de atracción débiles entre estas moléculas, conocidas como fuerza de van der Waals. Esta fuerza es lo suficientemente fuerte como para mantener al gecko en su lugar.

La capacidad adhesiva innata del gecko ha llamado la atención de muchos investigadores y ha inspirado el uso de su mecanismo de adhesión en robótica. Se ha utilizado un adhesivo seco artificial con forma de hongo, que imita este mecanismo, para recoger materiales de forma robótica. Sin embargo, la fuerza necesaria para desprender el adhesivo de la superficie del material puede provocar daños, especialmente si el material es frágil, como el vidrio. "Ha habido problemas para lograr que el adhesivo se desprenda fácilmente", explicó Seung Hoon Yoo, primer autor del artículo de investigación. "Para aprovechar estos poderes adhesivos en los sistemas robóticos, es imperativo que el robot no sólo pueda recoger un objeto, sino también desprenderse fácilmente de él para dejarlo en el lugar deseado".

En su estudio, el equipo resolvió este problema de desprendimiento mediante el uso de un dispositivo accionado por vacío, hecho de goma de silicona blanda. Para desprender el adhesivo seco sin dañar el frágil objeto que se está moviendo, se introdujo un nuevo método de despegado. Este método implica un movimiento de torsión y elevación que retira el adhesivo seco de la superficie del vidrio sin causarle ningún daño. Los investigadores descubrieron que la adición de este movimiento de torsión provocaba una reducción diez veces mayor de la fuerza necesaria para el desprendimiento, lo que podría ser vital al manipular materiales delicados.

Al realizar pruebas en las que su sistema de transferencia estaba conectado a un brazo robótico, los investigadores demostraron que podía recoger un delicado disco de vidrio de una superficie inclinada, moverlo a un lugar diferente y dejarlo suavemente sin causarle ningún daño.

"Esperamos que nuestra investigación genere un interés significativo por parte de la industria, ya que muchas empresas están muy interesadas en utilizar adhesivos secos para la unión temporal y el movimiento de componentes, especialmente en aplicaciones robóticas", dijo Sung Ho Lee, uno de los autores del estudio. Añadió que su equipo espera servir de puente entre la investigación y la industria aplicándolo a aplicaciones industriales reales y desarrollando modelos más avanzados.

Sobre Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados (STAM)

La revista de acceso abierto STAM publica artículos de investigación destacados en todos los aspectos de la ciencia de los materiales, incluidos los materiales funcionales y estructurales, los análisis teóricos y las propiedades de los materiales. https://www.tandfonline.com/STAM

Comunicado de prensa distribuido por Asia Research News sobre ciencia y tecnología de materiales avanzados.

Tema: Resumen del comunicado de prensa
Fuente: Ciencia y tecnología de materiales avanzados
Sectores: Ciencia y nanotecnología
https://www.acnnewswire.com

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