La robótica blanda está viviendo un renacimiento gracias a un concepto tan antiguo como la propia ciencia: el uso del vapor de agua. Un equipo de la Universidad de Coímbra ha dado un paso adelante al presentar un actuador de transición de fase que transforma la ebullición controlada del agua en movimiento mecánico preciso y potente.
Innovación en robots blandos sin cables
Hasta ahora, los robots blandos solían depender de sistemas neumáticos voluminosos o materiales exóticos. La propuesta portuguesa introduce un sistema eléctrico suave alimentado a tan solo 24 V que utiliza elementos calefactores integrados para generar vapor. Este proceso impulsa actuadores fabricados con elastómeros y agua, permitiendo generar fuerzas superiores a los 50 N y tasas de presurización de 100 kPa/s.
[post_relacionado]Los investigadores aprovecharon la entalpía de vaporización del agua, tradicionalmente vista como un obstáculo, para lograr ciclos de actuación estables que superan los mil ciclos, resolviendo además problemas de vibración mediante algoritmos de control no lineal. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en la prestigiosa revista Nature Communications.
Aplicaciones modulares y versátiles
El equipo desarrolló actuadores modulares separados en tres componentes clave: la bobina calefactora, la cámara de fluido y la estructura exterior flexible. Este diseño facilita aplicaciones diversas, desde movimientos lineales tipo McKibben hasta flexiones inspiradas en la geometría Pneu-Net.
Entre los prototipos presentados destaca una mano robótica biomimética capaz de manipular objetos delicados, una pinza adaptable para recoger frutas de diversas formas y pesos, y Bixo, un robot cuadrúpedo que trepa tubos y troncos con un ciclo de agarre y liberación gestionado mediante calentamiento y enfriamiento localizados.
Perspectivas hacia robots sin bombas ni sistemas de alto voltaje
El futuro de esta tecnología apunta hacia la miniaturización de los actuadores, una mejora en la disipación del calor y el aumento de la presión operativa. Este enfoque abre la puerta a una nueva generación de robots flexibles, seguros y asequibles que podrán operar en entornos naturales sin necesidad de bombas neumáticas ni riesgos asociados a sistemas de alto voltaje.
Según los investigadores, la clave está en aprovechar de manera eficiente la transición líquido-gas, demostrando que incluso con un líquido tan común como el agua, es posible impulsar la robótica hacia aplicaciones más sostenibles y escalables.
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Fuente y foto: Tech Xplore