La papiroflexia ha servido de inspiración a científicos de la Universidad de Harvard y el MIT para idear un método de construcción de máquinas que se doblan y autoensamblan sin ayuda externa en cuatro minutos. Estos robots se podrían utilizar en operaciones de búsqueda y rescate en edificios colapsados.
El autoensamblaje está presente en la naturaleza desde la formación de componentes celulares hasta el montaje de un virus o una colonia de insectos. Ahora, investigadores de la Universidad de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) lo han aplicado a la construcción de máquinas que se doblan y ensamblan solas en pocos minutos.
El resultado son unos pequeños ‘transformers’ que, como por arte de magia, parecen armarse sin la intervención de nadie. Tan solo necesitan materiales plásticos planos y la energía que proporcionan los circuitos que llevan incorporados. Las instrucciones se publican esta semana en la revista Science.
"Demostramos este proceso mediante la construcción de un robot que se pliega y se aleja sin ayuda humana," destaca Sam Felton, investigador de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Harvard (EE UU) y autor principal del trabajo.
Los científicos han construido su robot con polímeros fáciles de conseguir en el mercado, con efecto memoria y diseñados para contraerse a 100 ºC. El calor lo aportan los circuitos, y los pliegues se consiguen con bisagras que pueden autodoblarse.
Para automatizar el proceso de doblado, los investigadores utilizaron un software de diseño inspirado en las técnicas del origami japonés o papiroflexia, que permitió definir los mejores patrones para que la maquina plana adopte la forma en 3D.
Después de que el robot se autoensambla, puede ‘caminar’ e incluso voltearse. Todo en tan solo cuatro minutos. La velocidad a la que puede moverse el pequeño ‘transformer’ es aproximadamente 5,4 centímetros por segundo.
Origamis al rescate
“La fabricación tradicional requiere una maquinaria cara, y la impresión 3D es demasiado lenta para la producción en masa, pero los materiales planos que hemos utilizado se pueden construir rápidamente con herramientas de bajo coste, como cortadoras láser y grabadoras, y luego doblarse”, señala Felton.
Según los autores, las aplicaciones potenciales de estas máquinas incluyen su uso en espacios estrechos de difícil acceso, como los que hay entre las ruinas o los edificios colapsados. En otro artículo paralelo publicado también en Science, investigadores de la Universidad de Cornell plantean el uso de dobleces de papiroflexia en zigzag para empacar de forma eficiente los paneles solares que se despliegan en las misiones espaciales.
Referencia bibliográfica:
S. Felton, M. Tolley, E. Demaine, D. Rus, R. Wood. “A method for building self-folding machines”. Science 345: 6197, 8 de agosto de 2014.
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