Un gecko que corre por una pared o al otro lado del techo ha fascinado a los científicos durante mucho tiempo y los ha alentado a investigar cómo aprovechar la misteriosa habilidad del lagarto para desafiar la gravedad.
Si bien los dispositivos creados por el hombre inspirados en pies de gecko han surgido en los últimos años, permitiendo a sus usuarios escalar lentamente una pared de vidrio, las posibles aplicaciones de la tecnología de gecko-adherencia van mucho más allá de las travesuras de Spiderman esque.
Un investigador del Instituto de Tecnología de Georgia está investigando cómo se podría aplicar la tecnología en un entorno industrial de alta precisión, como en los brazos de robot utilizados en la fabricación de chips de computadora.
"Hay muchas maneras en que la adhesión de gecko podría usarse en un entorno industrial, especialmente en el manejo de materiales delicados como las obleas de silicio utilizadas en la fabricación de procesadores de computadora", dijo Michael Varenberg, profesor asistente en la Escuela de George W. Woodruff de Georgia TechIngeniería mecánica.
Pero antes de que los brazos robóticos y otros dispositivos puedan implementar la tecnología de adhesión gecko, los investigadores necesitan más información sobre las características mecánicas y físicas de las superficies adhesivas hechas por el hombre.
En un estudio publicado el 13 de diciembre en Revista de la interfaz de la Royal Society , Varenberg observó un tipo particular de superficie adhesiva inspirada en gecko y redujo un rango de ángulos en los que el material se unirá más fuerte y liberará su agarre más fácilmente.
El gecko obtiene su habilidad única mediante el uso de pequeños pelos que interactúan con las superficies a un nivel intermolecular. Es un proceso doble durante el cual los pequeños pelos en forma de película se presionan sobre la superficie y se enganchan con una acción de corte.luego sosténgalo a la superficie o suéltelo fácilmente cuando lo retire en diferentes direcciones.
Para que ese proceso se repita en una fábrica utilizando tecnología adhesiva hecha por el hombre, los investigadores deben determinar los ángulos precisos para aplicar una carga para obtener o liberar el agarre entre el brazo robótico y la oblea de silicio.
El equipo de Varenberg probó una superficie de microestructura en forma de pared moldeada de polivinilsiloxano y diseñada para imitar la capacidad de fijación del gecko. Sus pruebas mostraron que el ángulo de fijación óptimo varía entre 60 y 90 grados, mientras que la microestructura se separa a fuerza cero cuando la fuerza de extracciónfuera del ángulo alcanza 140-160 grados.
"Ese rango relativamente amplio para controlar el accesorio y el alejamiento de estas microestructuras en forma de pared facilitará la construcción de un proceso mecánico alrededor de esa tolerancia", dijo Varenberg.
Eso podría ser prometedor para reemplazar un método actual utilizado durante el procesamiento e inspección de obleas de silicio en la producción de procesadores de computadora. Los brazos robóticos emplean mandriles de cerámica que usan pinzas de vacío o electrostáticas para recoger y manipular las obleas. Poco después de la instalación, la cerámicalos postes de contacto comienzan a desgastarse debido a la carga cíclica y liberan partículas que potencialmente pueden contaminar la parte posterior de la oblea y provocar defectos de litografía en su parte frontal.
"Esta realidad es inconsistente con los estándares de limpieza requeridos en la industria de semiconductores", dijo Varenberg. "En cambio, usar microestructuras de adhesión gecko sería mejor porque no generan ningún daño a las obleas y no se desgastan con el tiempo".
Los próximos pasos en la investigación incluyen simplificar la técnica de fabricación, trabajar con materiales de grado industrial y estudiar los efectos del entorno y los parámetros de geometría de la superficie, dijo Varenberg.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :