Los robots ahora también sudan: la clave para disipar el calor está en la naturaleza

Al igual que en la gran mayoría de dispositivos electrónicos, los robots necesitan refrigeración para apaciguar el exceso de calor que provoca su funcionamiento. Cuanta más refrigeración menos problemas se evitarán a largo plazo. Lo ideal sería que los robots pudieran sudar, ¿no? Eso era algo imposible... hasta ahora.

Investigadores de la Universidad de Cornell han desarrollado una serie de dedos robóticos impresos en 3D capaces de sudar. Gracias a esta capacidad, estos dedos pueden refrigerar la mano robótica a la que van atados para mantenerla fresca y que rinda mejor.

Este sistema de sudoración es bastante similar al que vemos en algunos mamíferos como nosotros mismos. Se basa aprovechar la pérdida de agua evaporada para disipar el calor y así enfriarse por debajo de la temperatura ambiente, y tiene un cuerpo blando a diferencia de los robots convencionales.

Robots... ¿que sudan?

Cuando pensamos en un robot es lógico pensar en el típico humanoide hecho de metal y engranajes (basándonos en la cultura cinematográfica contemporánea). Estos robots son completamente distintos; son blandos y flexibles, como los dedos de una mano. Han sido fabricados completamente usando técnicas de impresión 3D.

La mano robótica cuyos dedos sudan. Cornell University

Los investigadores fabricaron actuadores robóticos blandos a partir de hidrogeles usando una técnica de impresión 3D que se basa en luz para curar la resina necesaria. Pero, ¿cómo sudan estos robots? Se establece una capa base de poli-N-isopropilacrilamida que se encoge cuando se encuentran a temperaturas superiores a los 30 grados Celsius. Gracias a este proceso, se exprime el agua hasta una capa superior de poliacrilamida que está salpicada de poros de tamaño micrométrico.

Estos poros también son sensibles a la temperatura y expulsan el agua (o en este caso, el sudor) para la evaporación en la superficie del dedo robótico. Según los investigadores, se reducen las temperaturas en torno a unos 21 grados en 30 segundos. Un ventilador sopla aire a los actuadores, lo que aumenta la eficiencia del enfriamiento y los poros se cierran uando la temperatura cae por debajo de los 30 grados, lo que regula la temperatura general.

Actuadores robóticos. Cornell University

Estos dedos se engancharon a una mano robótica y se usaron para agarrar objetos. Esto llevó a los investigadores a descubrir que el sistema de refrigeración también reducía la temperatura de los objetos que agarraba.

"La capacidad de transpirar es una de las características más notables de los humanos. La sudoración aprovecha la pérdida de agua evaporada para disipar rápidamente el calor y puede enfriarse por debajo de la temperatura ambiente. Por lo tanto, como suele ser el caso, la biología nos brindó una excelente guía como ingenieros", explica T.J Wallin, doctor involucrado en el proyecto.

"La mejor parte de esta estrategia sintética es que el rendimiento de regulación térmica se basa en el material mismo. No necesitábamos tener sensores u otros componentes para controlar la tasa de sudoración. Cuando la temperatura local subía por encima de la transición, los poros simplemente se abrían y cerraban por sí solos".

Una idea con algunas lagunas

Sin embargo, aunque esta idea pueda parecer revolucionaria, tiene un par de fallos visibles. Para empezar, el sistema de sudoración puede provocar que objetos que estén siendo sujetados se deslicen de los dedos y se caigan. Se podría solucionar cambiando la textura de los dedos, como por ejemplo añadiendo arrugas. Por otra parte, el rango de movimiento del robot es limitado, y la mano tal y como está diseñada necesita un suministro de agua constante para reemplazar a la que se ha evaporado.

Wallin explica que esto se podría resolver de varias formas. Supone que en un futuro los robots podrían absorber o beber agua por su cuenta, o incluso absorberla a través de la piel. También especula sobre la absorción de la humedad del aire y almacenar el agua resultante en sus cuerpos. Son especulaciones, y tendremos que conformarnos con imaginárnoslas hasta que alguien las implemente.

Via | New Atlas.