De entre todos los animales, el corazón de los peces es uno de los que laten menos veces por minuto: algunos, como el bacalao antártico, no pasan de las diez pulsaciones. Pero es suficiente para que su sangre distribuya el oxígeno y la energía por todas las células de su cuerpo. Utilizando esta imagen como inspiración, un grupo de ingenieros de las universidades de Cornell y Pensilvania (EE UU) ha investigado cómo crear un sistema circulatorio del que los robots obtengan energía y se alimenten «como si fueran organismos biológicos». Proponen ir más allá de las baterías tradicionales y cambiar la forma en que las máquinas consiguen energía para funcionar.
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La clave de esta investigación, publicada la semana pasada en la revista científica Nature, reside en el sistema vascular que los ingenieros diseñaron para el pez robot, inspirado en el pez león. En lugar de almacenar la energía en una batería, como hacen la mayoría de máquinas, la almacenan en el líquido que recorre el sistema circulatorio del robot, que es similar al de un animal. «Esta ‘sangre’ contiene sustancias químicas (yodo y zinc) que reaccionan creando una corriente eléctrica y que se bombea por todo el cuerpo posibilitando que el pez se mueva», explica Cameron Aubin, del departamento de inegeniería aeroespacial y mecánica de la Universidad de Cornell (Nueva York).»Lo hemos llamado ‘sangre de robot».
La diferencia con las máquinas hidráulicas actuales es que éstas se sirven de un fluido (tradicionalmente, aceite) para que el robot pueda movilizar sus mecanismos, pero «estos fluidos solo tienen la tarea de transmitir la fuerza. En nuestro pez, la sangre falsa tiene una función añadida: también sirve como batería», añade Aubin. De esta forma, el pez robot almacena energía en todo su cuerpo, al igual que las plantas y los animales.
Así es el pez robot por dentro. Cameron Aubin - Sangre de robot para aumentar la autonomía
La autonomía y el almacenamiento de energía todavía es uno de los mayores desafíos de los robots. Los inalámbricos, por ejemplo, pueden funcionar durante un tiempo reducido antes de tener que volver a cargarlos. Añadir baterías no es una solución: aumenta el peso y el tamaño de la máquina y, con ello, el consumo de energía, lo que requiere más baterías… y así sucesivamente. Uno de los objetivos de esta investigación era solucionar este problema. «Hemos creado un sistema multifuncional que almacena energía a través del cuerpo del robot y participa en la locomoción. Este sistema vascular sintético aumenta la densidad de energía de nuestro robot sin aumentar su peso», explica Aubin.
Este nuevo enfoque incrementó la cantidad de energía almacenada en el robot en un 325% en comparación con una máquina que tiene una batería y un sistema de fluido hidráulico separados. También multiplicó el tiempo de funcionamiento del robot por cuatro. Pero, a cambio, el pez se mueve muy despacio. Otros peces robot que funcionan con una batería tradicional de litio se mueven 20 veces más rápido. Esta es precisamente una de las limitaciones que próximas investigaciones deben superar.
La dificultad para recargarlo también puede ser un hándicap: no dispone de una batería que pueda cambiarse, así que es necesario conectarlo a la corriente o drenar el líquido que circula por sus conductos e inyectarle otro que está cargado de energía. Aún así, la investigación cumple con su objetivo inicial que era construir un robot autónomo que funcione por su cuenta durante más tiempo.
Esta tecnología está en sus primeros días y todavía tiene muchos retos a los que enfrentarse. Pero podría ser un punto de partida para encontrar nuevas formas de alimentación para los robots. Los androides del mañana podrían parecerse todavía un poco más a los humanos si tuvieran su propio sistema circulatorio de energía.
Fuente: El País