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TL;DR Desglose

Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte ha logrado avances innovadores en robótica blanda al diseñar un novedoso sistema de agarre robótico inspirado en el arte japonés del kirigami. Esta forma de arte, similar al origami, implica doblar y cortar papel bidimensional para crear estructuras tridimensionales. Utilizando este concepto, los investigadores han desarrollado una pinza capaz... Leer más

Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte ha logrado avances innovadores en robótica blanda al diseñar un novedoso sistema de agarre robótico inspirado en el arte japonés del kirigami. Esta forma de arte, similar al origami, implica doblar y cortar papel bidimensional para crear estructuras tridimensionales. Utilizando este concepto, los investigadores han desarrollado una pinza capaz de manipular de todo, desde microfibras ultrafinas y gotas de agua hasta pasar las páginas de un libro y levantar pesas hasta 16.000 veces su masa.

En los últimos años se han desarrollado varias pinzas robóticas, incluidas aquellas que funcionan sin electricidad, están inspiradas en flores o están equipadas con "dedos" de madera. Sin embargo, las pinzas inspiradas en el kirigami de la Universidad Estatal de Carolina del Norte se anuncian como un paso adelante en este campo. "Es un desafío crear una pinza única y suave que pueda manejar objetos ultrasuaves, ultrafinos y pesados, dado el equilibrio requerido entre fuerza, precisión y suavidad", dijo Jie Yin, autor correspondiente del estudio. Sin embargo, su diseño inspirado en el kirigami logra este equilibrio de manera brillante.

Una métrica clave para evaluar la resistencia de las pinzas robóticas es la relación carga útil-peso. Con un peso de sólo 0,4 gramos, estas pinzas inspiradas en el kirigami pueden levantar hasta 6,4 kilogramos, una sorprendente relación carga-peso de alrededor de 16.000. Esta hazaña supera el récord anterior de 6.400 por un margen significativo, lo que marca un avance significativo en el campo: la fuerza, precisión y suavidad de estas pinzas apuntan hacia muchas aplicaciones potenciales.

Lo que distingue a estas pinzas es su resistencia y suavidad superiores y su diseño versátil y opciones de materiales. Es posible fabricar las pinzas con materiales biodegradables, como hojas de plantas resistentes. Esto podría ser útil para aplicaciones en las que el uso de las pinzas es sólo por un tiempo limitado, como cuando se manipulan alimentos o materiales biomédicos, según Yaoye Hong, autor principal del estudio. El equipo también demostró la capacidad de las pinzas para manipular desechos médicos punzantes de forma segura, lo que subraya su potencial en entornos médicos.

Los investigadores probaron las pinzas integrándolas con una prótesis de mano controlada por músculos, mostrando el potencial de las pinzas para mejorar la funcionalidad de las prótesis. He (Helen) Huang, coautor del estudio, dijo: "La nueva pinza no puede reemplazar todas las funciones de las prótesis de manos existentes, pero podría complementar esas otras funciones".

El equipo cree que las posibles aplicaciones de estas pinzas van mucho más allá de las prótesis. "Creemos que el diseño de la pinza tiene aplicaciones potenciales en campos que van desde las prótesis robóticas y el procesamiento de alimentos hasta la fabricación de productos farmacéuticos y electrónicos", añadió Yin. Los investigadores están interesados ​​en colaborar con socios de la industria para encontrar más aplicaciones en el mundo real para esta tecnología.

El desarrollo de estas pinzas robóticas inspiradas en el kirigami es un importante paso adelante en la robótica blanda. Equilibrando fuerza, precisión y delicadeza, estas pinzas muestran una amplia gama de aplicaciones potenciales, desde campos médicos hasta industrias manufactureras. Con la opción de utilizar materiales biodegradables, se minimiza el impacto medioambiental de esta tecnología. A medida que se desarrollen colaboraciones con industrias, se espera que se descubran usos aún más innovadores de estas pinzas versátiles.

La imagen muestra la inspiración para la pinza robótica, kirigami,una variación del origami, el arte japonés de doblar papel . En kirigami, el papel se corta y se dobla, lo que da como resultado un diseño tridimensional que se destaca de la página.

Glory es una periodista muy bien informada y competente en investigación y herramientas de inteligencia artificial. Le apasiona la IA y es autora de varios artículos sobre el tema. Se mantiene al tanto de los últimos avances en inteligencia artificial, aprendizaje automático y aprendizaje profundo y escribe sobre ellos con regularidad.