El futuro de la robótica: ¡los materiales blandos están revolucionando la tecnología!

El futuro de la robótica: ¡los materiales blandos están revolucionando la tecnología!

La tecnología robótica se ha desarrollado rápidamente en las últimas décadas. Está surgiendo una tendencia innovadora que está revolucionando el uso de materiales blandos en robótica. En lugar de acero y aluminio, los robots blandos modernos se basan en polímeros viscoelásticos, que tienen propiedades tanto elásticas como viscosas. Estos materiales responden de manera diferente a la fuerza, dependiendo el comportamiento mecánico de la duración y velocidad de la carga, como por ejemplo Universidad de Stuttgart se comunica.

Los polímeros viscoelásticos abren nuevas posibilidades de diseño para los robots al hacerlos más flexibles y adaptables. Cuando se someten a cargas rápidas, exhiben un comportamiento elástico, mientras que durante movimientos más lentos desarrollan propiedades más viscosas. El desarrollo de estos materiales surge con la necesidad de crear diseños estructurales a escalas milimétricas. Los investigadores también necesitan comprender el límite entre la deformación viscoelástica y la inestabilidad mecánica para realizar estructuras diseñadas específicamente conocidas como metamateriales mecánicos.

La revolución suave

El desarrollo de robots blandos es parte de una “revolución blanda” más amplia que afecta tanto a la robótica como a la electrónica. Esta nueva tecnología podría ofrecer ventajas decisivas en la interacción entre humanos y computadoras, ya que los robots que dependen de materiales blandos pueden interactuar mejor con su entorno y las personas. Resulta especialmente prometedor el uso de materiales como los hidrogeles, que unen el agua en redes poliméricas. Ofrecen propiedades conocidas de la naturaleza, como la suavidad del tejido cerebral o la dureza de los tendones, informa Universidad Johannes Kepler.

Investigadores como Christoph Keplinger de la JKU están trabajando en actuadores miméticos musculares y han logrado avances en mecanismos de autocuración. Estas tecnologías permiten el desarrollo de piel artificial equipada con sensores de háptica, temperatura y humedad.

Materiales blandos en el contexto de la biomedicina.

El potencial de los materiales blandos se extiende también a la biomedicina. Podrían desempeñar un papel clave en el desarrollo de miembros y órganos artificiales proporcionando soporte mecánico y permitiendo nuevos dispositivos de diagnóstico. El uso de sistemas robóticos y electrónicos basados ​​en hidrogel biomimético podría reducir drásticamente el riesgo de lesiones, especialmente en situaciones de desastre.

El Consejo Europeo de Investigación ya ha invertido 1,5 millones de euros en investigaciones sobre estos temas. Los avances avanzan rápidamente y el siglo XXI podría pasar a la historia como la era de la materia blanda, como ésta. Revista de la Universidad de Mainz determina.

Formación académica en el campo de los materiales blandos.

Para apoyar esta tendencia, se lanzó el programa de maestría internacional “Materia blanda y materiales” en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz y en la Universidad Técnica de Darmstadt. El programa comenzó en el semestre de invierno de 2023/2024 y sigue un enfoque interdisciplinario que integra química, física, ciencia de materiales y matemáticas. Profesores como Regine von Klitzing y Sebastian Seiffert dirigen el programa, que se imparte íntegramente en inglés para atraer a estudiantes internacionales.

Este curso no sólo podría contribuir a la formación de nuevos científicos e ingenieros, sino también promover la cooperación con la industria de la región Rin-Meno, que participa activamente en la investigación en el campo de los materiales blandos. Esto sienta las bases para soluciones innovadoras que puedan superar los desafíos tanto tecnológicos como sociales.