Un equipo de investigadores está desarrollando pequeños robots con forma de araña inspirados en arácnidos comunes. Miden solo unos centímetros y tienen las herramientas necesarias para trabajar en los puntos donde los robots rígidos no pueden alcanzar. Roboticistas e investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Biológica de la Universidad de Harvard, Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), y la Universidad de Boston son las personas detrás de la creación de estas pequeñas criaturas robóticas. La araña robótica suave muestra cómo un robot en la escala milimétrica con una función de tamaño micrométrico puede ofrecer un rendimiento potente e impresionante.
La inspiración para construir este robot provino de la araña de pavo real australiana de tamaño milimétrico. El robot utiliza un único material elástico que es capaz de transformar el cuerpo, moverse y tener color. Sheila Russo, coautora del estudio, dijo: “Los sistemas robóticos blandos más pequeños aún tienden a ser muy simples, con generalmente solo un grado de libertad, lo que significa que solo pueden activar un cambio particular en la forma o tipo de movimiento . Al desarrollar una nueva tecnología híbrida que combina tres técnicas de fabricación diferentes, creamos una araña robótica suave hecha solo de caucho de silicona con 18 grados de libertad, que abarca cambios en la estructura, el movimiento y el color, y con pequeñas características en el rango de micrómetros “.
Robert Wood, quien se desempeña como miembro de la Facultad Central y co-líder del programa Bioinspired Soft Robotics en el Instituto Wyss, dijo: “En el ámbito de los dispositivos robóticos blandos, este nuevo enfoque de fabricación puede allanar el camino hacia el logro de niveles similares de complejidad y funcionalidad en esta pequeña escala como las exhibidas por sus contrapartes rígidas “, dijo Wood. “En el futuro, también puede ayudarnos a emular y comprender las relaciones estructura-función en animales pequeños mucho mejor que los robots rígidos”. La pequeña araña robot también se llama Origami microfluídico para dispositivos neumáticos / hidráulicos reconfigurables o MORPH. El equipo utilizó una técnica de litografía para crear 12 capas de silicona elástica para hacer el cuerpo de la araña suave.
Cada capa del cuerpo se corta con precisión utilizando una técnica de micro mecanizado. Las capas se unen para crear una estructura 3D de la araña. Hacer que la araña se moviera era otra tarea y el equipo necesitaba tejer los canales microfluídicos en las capas elásticas de silicio. Los investigadores utilizaron canales auto plegables y presurizados inducidos por inyección. Tommaso Ranzani, Ph.D., Profesor Asistente en la Universidad de Boston, dijo: “Podemos controlar con precisión este proceso de plegado similar al origami variando el grosor y la consistencia relativa del material de silicona adyacente a los canales a través de diferentes capas o cortando con láser en diferentes distancias de los canales. Durante la presurización, los canales funcionan como actuadores que inducen un cambio estructural permanente ”.
Los canales restantes se usaron para dar color a los ojos y simular los patrones de color que se encuentran en las arañas reales. Razani dijo: “Este primer sistema MORPH se fabricó en un solo proceso monolítico que se puede realizar en pocos días y se puede repetir fácilmente en los esfuerzos de optimización del diseño”. Los investigadores esperan que esta pequeña araña sea efectiva en varias situaciones. Donald Ingber, Director del Instituto Wyss, dijo: “El enfoque MORPH podría abrir el campo de la robótica suave a los investigadores que están más enfocados en aplicaciones médicas donde los tamaños más pequeños y la flexibilidad de estos robots podrían permitir un enfoque completamente nuevo para la endoscopia y la microcirugía. “