Robot submarino se impulsa sin motor ni fuente de alimentación

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Nadar sin motor: utilizando nada más que la impresión en 3D, un equipo de científicos ha desarrollado un robot submarino que aprovecha las fluctuaciones térmicas del agua para impulsarse sin necesidad de un motor ni una fuente de alimentación.

Utilizando nada más que impresión en 3D, científicos han desarrollado un submarino de remo que no requiere motor, propulsor o fuente de alimentación.

Investigadores de ETH Zurich bajo la dirección de la profesora de ETH Kristina Shea y sus colegas de Caltech en Pasadena, California, han desarrollado un nuevo concepto de propulsión para robots de natación.

El robot aprovecha las fluctuaciones de temperatura en el agua para propulsión sin la necesidad de un motor, propelente o fuente de alimentación.

Como un estudio de prueba de concepto, los investigadores desarrollaron un mini-submarino de 7.5 centímetros equipado con paletas, que fabricaron completamente utilizando una impresora 3D de múltiples materiales.

Las paletas se accionan utilizando un elemento de propulsión biestable activado por dos tiras de polímero de memoria de forma desarrolladas previamente por Shea y su estudiante de doctorado Tim Chen.

Diseñadas para expandirse en agua tibia, las tiras de polímero potencian al robot actuando como “músculos”.

Si el agua en la que flota el mini-submarino se calienta, la expansión de los “músculos” hace que el elemento biestable se acople rápidamente, lo que provoca un golpe de paleta.

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En la actualidad, cada elemento de actuación puede ejecutar un único golpe de paleta y debe reprogramarse manualmente.

Sin embargo, como señalan los científicos, es posible fabricar robots de natación complejos con múltiples actuadores.

Los científicos ya han hecho un mini submarino que puede avanzar con un golpe, liberar su “carga” (una moneda) y luego volver al punto de partida con un segundo golpe de paleta en la dirección opuesta, todo al detectar cambios en la temperatura del agua.

La variación de la geometría de los músculos del polímero permitió a los científicos definir la secuencia en la que se activa el golpe de la paleta: las tiras delgadas de polímero se calientan más rápidamente en agua tibia y, por lo tanto, responden más rápido que las más gruesas.

Un posible desarrollo sería usar polímeros que no reaccionan a la temperatura del agua, sino a otros factores ambientales como la acidez o la salinidad del agua.

“El principal resultado de nuestro trabajo es que hemos desarrollado un nuevo y prometedor medio de propulsión que se imprime totalmente en 3D, se puede sintonizar y funciona sin una fuente de alimentación externa”, dice la profesora de ETH Shea.

Esto podría desarrollarse aún más para crear un buque de baja potencia para explorar profundidades oceánicas.

Fuente: ETH Zurich