La palabra "robot" probablemente evocaría imágenes de cuerpos metálicos duros que son invulnerables a los ataques. Sin embargo, en la vida cotidiana moderna, los robots apenas son necesarios para defenderse de los ataques enemigos. En cambio, se requieren para realizartareas más mundanas, como manejar objetos delicados e interactuar con humanos. Desafortunadamente, los robots convencionales se desempeñan mal en tareas aparentemente simples. Además, son pesados y, a menudo, ruidosos.
Aquí es donde los robots "suaves" tienen la ventaja. Fabricados con materiales llamados "elastómeros" materiales con alta viscosidad y elasticidad, los robots blandos absorben mejor los impactos, pueden adaptarse mejor a sus entornos y son más seguros en comparación con los robots convencionales.Esto ha permitido una amplia gama de aplicaciones, incluidas la medicina y la cirugía, la manipulación y la tecnología portátil. Sin embargo, muchos de estos robots blandos se basan en sistemas fluídicos, que aún utilizan bombas operadas por piezas mecánicas motores y cojinetes.resultado, todavía son pesados y ruidosos.
Una forma de evitar este problema es usar reacciones químicas para impulsar las bombas. Pero aunque estos sistemas son definitivamente livianos y silenciosos, no funcionan tan bien como las bombas convencionales. ¿Hay alguna forma de superar esta compensación? Resulta que, la respuesta es sí. Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Shibaura SIT, Japón, dirigido por el Prof. Shingo Maeda, presentó una bomba "electrohidrodinámica" EHD que utiliza reacciones electroquímicas para impulsar las bombas.las ventajas de las bombas impulsadas por reacciones químicas y ninguno de sus problemas.
Ahora, en un estudio reciente, el equipo, incluido el Prof. Maeda, Yu Kawajima, el Dr. Yuhei Yamada todos del Departamento de Ciencias de la Ingeniería y Mecánica, SIT y el Profesor Asociado Hiroki Shigemune Departamento de Ingeniería Eléctrica, SIT ha ido un paso más allá, diseñando una bomba EHD con "autodetección" que utiliza un transductor doble electroquímico ECDT para detectar el flujo de fluido, que, a su vez, activa reacciones electroquímicas y aumenta la corriente. "La tecnología de autodetección ha atraídorecientemente se ha prestado mucha atención a la compactación de los robots blandos. La incorporación de sensores en los robots blandos mejora su multifuncionalidad, pero a menudo genera cableado complejo e hinchazón. La tecnología de actuación de autodetección puede ayudar a resolver este problema y permitir la miniaturización de los robots blandos", explica el profesor Maeda.Este documento estuvo disponible en línea el 7 de enero de 2022 y se publicó en el volumen 14, número 2 de la revista ACS Applied Materials & Interfaces el 19 de enero de 2022.
El equipo basó el diseño ECDT en la bomba EHD que habían diseñado previamente. La bomba consistía en una disposición simétrica de electrodos planos, lo que permitía controlar fácilmente la dirección del flujo simplemente cambiando el voltaje. Además, la disposición permitía una obstrucción-flujo libre y en la misma cantidad en cada dirección debido a la misma fuerza del campo eléctrico en cada lado.
El equipo evaluó el rendimiento de detección en términos de rango de flujo detectable, velocidad, sensibilidad, respuesta y tiempos de relajación, y también utilizó modelos matemáticos para comprender el mecanismo de detección. "El ECDT se puede integrar fácilmente en un sistema fluídico sin hinchazón ocomplejidad ", dice Yu Kuwajima, estudiante de doctorado en el Laboratorio de Materiales Inteligentes SIT y el primer autor del estudio. Además, los investigadores probaron su rendimiento usándolo para impulsar una ventosa para detectar, agarrar y liberar objetos.
"Las ventajas del ECDT son que no requiere ningún equipo especial o procesamiento complejo para su fabricación. Además, es pequeño, liviano y demuestra una amplia gama de sensibilidad", dice el profesor Maeda.
Sin embargo, el ECDT es más que una simple miniaturización de robots blandos. Es un paso hacia un futuro en el que los humanos y los robots no simplemente coexistirían, sino que su interacción se volvería fluida y natural. Una perspectiva emocionante para entretener, sin duda.!
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Shibaura. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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