Un material actuable por luz abre la puerta a robots sin motor


La posibilidad de robots que no necesiten motores se ha abierto, con un novedoso material actuador de hidróxido de níquel que puede ser activado por luz visible, electricidad u otros estmulos.

La acción como músculo artificial de este material, --presentado en Science Robotics por Alfonso Ngan Hing-Wan, profesor de ingeniera de los materiales en la Universidad de Hong Kong-- puede ser inducida instantáneamente por luz visible para producir una deformación rápida y ejercer una fuerza equivalente a 3.000 veces su propio peso.

El coste del material de un actuador tpico es tan bajo como 0,44 euros por cm2 y se puede fabricar fácilmente en tres horas, informa la Universidad de Hong Kong.

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Entre los diversos estímulos, los materiales de accionamiento inducidos por la luz son muy deseables porque permiten el funcionamiento inalámbrico de los robots. Sin embargo, muy pocos materiales de iluminación están disponibles en el pasado, y sus materiales y costos de producción son altos, lo que dificulta su desarrollo en aplicaciones reales como músculos artificiales para robótica y dispositivos de ayuda humana, y herramientas quirrúgicas y de diagnóstico mínimamente invasivas.

El desarrollo de materiales de actuación se identificó como el principal de los 10 desafíos en "Los grandes desafíos de la ciencia robótica". La investigación en materiales de accionamiento puede cambiar radicalmente el concepto de los robots que ahora son principalmente motorizados. Por lo tanto, los materiales que pueden ser activados por estímulos inalámbricos, incluyendo un cambio en la temperatura, humedad, campos magnéticos y luz, es uno de los principales focos de investigación en los últimos aos. En particular, nunca se ha logrado un material que pueda ser accionado por luz visible y que produzca una actuación fuerte, rápida y estable.

Además de sus propiedades de actuación de la luz visible, este novedoso sistema de material también puede ser activado por electricidad, lo que le permite integrarse en la presente tecnología de robótica bien desarrollada. También es sensible a los cambios de calor y humedad, por lo que podra ser aplicado en máquinas autónomas que aprovechen el pequeño cambio de energía en el ambiente. Debido a que el componente principal es el níquel, el costo del material es bajo.

La fabricación solo involucra electrodeposición, que es un proceso simple, y el tiempo requerido para la fabricación es de alrededor de tres horas, por lo tanto, el material puede escalarse fácilmente y fabricarse en la industria.

Las respuestas recientemente inventadas de hidróxido de níquel-oxihidróxido a la luz casi instantáneamente y producen una fuerza que corresponde aproximadamente a 3.000 veces su propio peso.