Dead Spider se convierte en Robot Gripper: ¡es Necrobótica!

Los brazos robóticos y las pinzas realizan un trabajo importante cada hora de cada día. Se utilizan en líneas de producción de todo el mundo, trabajando casi continuamente fuera de sus ventanas de mantenimiento definidas.

Por lo general, están construidos de acero y funcionan con fuertes sistemas hidráulicos. Sin embargo, algunos científicos han optado por un enfoque a menor escala que puede horrorizar a los aprensivos. Descubrieron cómo convertir una araña muerta en una útil trampa para robots.

¿El nombre de este nuevo campo frankensteiniano? ¡Bueno, son necrobots, por supuesto!

Trabajando con la Naturaleza

Los científicos e ingenieros han respetado durante mucho tiempo los logros del mundo natural. Los insectos diminutos son capaces de hazañas mucho más allá de las de nuestros robots más grandes, y pueden operar de forma independiente durante días o semanas sin necesidad de ser tapados. Los intrincados sistemas mecánicos de arañas y escarabajos superan incluso nuestra mejor ingeniería hasta el momento.

Las arañas son particularmente impresionantes. Tienen ocho patas de una fuerza sorprendente, especialmente teniendo en cuenta sus requisitos de peso y potencia. En lugar de intentar crear algo que coincida con estas habilidades desde cero, un grupo de investigadores de la Universidad de Rice decidió simplemente piratear las arañas.

El proceso de elaboración de nidadas necrobióticas con cadáveres de arañas lobo. Crédito: Laboratorio de Innovación Preston, Universidad Rice

Las patas de araña solo tienen músculos para la retracción, mientras que la extensión se logra mediante un mecanismo hidráulico. En el cuerpo de la araña, una cámara llena de sangre se expande y se contrae para controlar los movimientos de las piernas de la criatura. Cada pata tiene una válvula que le permite a la araña controlar su movimiento individualmente. Después de la muerte, todas estas válvulas se abren y el sistema hidráulico de la araña pierde presión. Esto es lo que hace que las patas de una araña se enrosquen después de la muerte.

Los investigadores se dieron cuenta de que podían aprovechar este sistema hidráulico para extender y contraer las patas de la araña a voluntad. Con una araña muerta, todas las válvulas de las patas individuales normalmente no se abren, por lo que el control se limita a extender o contraer todas las patas simultáneamente. Esto hace que la araña muerta actúe como una pinza robótica, tal como se puede ver en una máquina recreativa de prueba de habilidades.

Los investigadores trabajaron con arañas lobo y comenzaron sacrificándolas en temperaturas frías. Luego se insertó una aguja en el cuerpo de la araña y se selló con pegamento. Esto permitió que los pasajes hidráulicos dentro de la araña se presurizaran con aire para extender las piernas. Liberar la presión permite que las piernas se contraigan de nuevo a la posición doblada.

Pruebas y Aplicaciones

Las arañas muertas son sorprendentemente robustas. En las pruebas, el grupo pudo obtener más de 1000 ciclos de apertura y cierre a partir de un solo cadáver de araña. Se notó algo de desgaste en el extremo superior de este rango, que el equipo cree que se debe principalmente a la deshidratación del cuerpo de la araña. Se está investigando si este problema se puede resolver con recubrimientos de polímeros especiales para evitar que el cuerpo se seque.

El poder de elevación también fue impresionante. Los cuerpos de araña lobo podrían levantar de manera confiable el 130% de su propio peso corporal. Algunos cuerpos también superarían esta cifra en gran medida. Por supuesto, la variabilidad es de esperar cuando se trabaja con un cadáver como práctica de ingeniería.

El equipo cree que las arañas muertas podrían servir como actuadores útiles para tareas de recoger y colocar a pequeña escala. Una demostración realizada por el equipo incluyó el uso de una pinza de araña para sacar un puente de una placa de prueba electrónica. Otros ejemplos involucraron mover objetos pequeños e incluso levantar otra araña. La ventaja de la pinza necrobot es que las ocho patas de la araña son capaces de agarrar objetos de formas y tamaños extraños.

El equipo también cita la naturaleza renovable del embrague necrobot. "Las arañas en sí mismas son biodegradables", dijo Daniel Preston, profesor asistente de Ingeniería Mecánica en la Universidad Rice. "No introducimos un gran flujo de desechos, lo que puede ser un problema con los componentes más tradicionales", agrega.

Sin embargo, las pinzas de necrobot que se muestran tienen algunas limitaciones. Una vida útil útil de 1.000 ciclos es relativamente baja para una trampa robótica, especialmente si se utiliza en un entorno de producción en masa. También hay mucha variabilidad en los cuerpos de arañas muertas que no se ve con los componentes de robots de ingeniería regulares. Además, mientras que los cadáveres de las arañas son biodegradables, las agujas, los pegamentos y los accesorios de plástico no lo son. Además, la producción de telas de araña es un trabajo difícil y que requiere mucho tiempo. Luego está la importante inversión requerida en las instalaciones de cría de arañas.

El futuro de la necrobótica

La investigación es convincente y muestra un control fiable de un cadáver de araña estable después de la muerte. También es mucho más simple que otros proyectos de robótica de insectos que usan electrodos insertados en cerebros de chips para el control. No hay necesidad de manipular el cerebro de un ser vivo, o luchar contra sus instintos naturales para que realice una tarea determinada.

Sin embargo, la investigación plantearía problemas éticos para algunos. Es menos molesto que esclavizar electrónicamente a los vivos, quizás. Independientemente, las personas siempre han tenido fuertes sentimientos sobre el trato adecuado y el respeto de los restos mortales. Es probable que el uso de arañas atraiga mucha menos condena que si la misma investigación se hiciera con un ratón o un hámster, por ejemplo. Intente la misma hazaña con un gato o un perro, y puede esperar que su laboratorio se apague con notable rapidez.

Para que quede claro, no creemos que vayas a usar pick and place basado en araña en el corto plazo. Pero el trabajo en el campo de la necrobótica probablemente nos enseñará mucho sobre cómo funcionan los cuerpos de los animales y los insectos. También pueden guiar el desarrollo de nuestras propias creaciones robóticas o biomecatrónicas. En cualquier caso, la búsqueda del conocimiento a menudo nos presenta caminos extraños y tortuosos a seguir. Y a veces, solo a veces... esos caminos están cubiertos de arañas.

  • El comentarista anteriormente conocido como Ren dice:

    Galvani lo hizo primero con ancas de rana.

Eva Jiménez
Eva Jiménez

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