Así camina el robot cangrejo más pequeño del mundo por control remoto

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Este puede ser el robot más pequeño que hayas visto nunca.

Tiene la forma de un cangrejo con patas, mide medio milímetro y puede arrastrarse, saltar, doblarse y girar a través de pequeñas aberturas. El borde de una moneda proporciona un amplio paisaje para su andar de cangrejo.

Este prototipo de microrobot, el más pequeño jamás creado que camina por control remoto, acerca el campo de la robótica a la realización de tareas prácticas en espacios reducidos, como la reparación de pequeñas máquinas.

"Nuestra tecnología permite una variedad de modalidades de movimiento controladas y puede caminar con una velocidad media de la mitad de la longitud de su cuerpo por segundo", afirma el investigador teórico principal del proyecto, Yonggang Huang, en un comunicado de prensa. "Esto es muy difícil de conseguir a escalas tan pequeñas para los robots terrestres".

Photo credit: NORTHWESTERN UNIVERSITY
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La investigación realizada por ingenieros de la Universidad Northwestern de Evanston (Illinois) se publicó el 25 de mayo en la revista Science Robotics.

El cuerpo elástico del microrobot es el responsable de la locomoción. A diferencia de muchos otros robots, este cangrejo no lleva ningún hardware complejo ni componentes eléctricos para impulsar su locomoción. Está hecho de una aleación gomosa con propiedades de retención de la forma. Un fino revestimiento de vidrio completa la aleación para darle una forma ligeramente deformada. Cuando los investigadores apuntan con un rayo láser a diferentes puntos del cuerpo del cangrejo, esas partes se calientan y adquieren su forma predeformada, según el comunicado de prensa del equipo. Cuando las partes calientes se enfrían, la aleación recupera su forma deformada.

Durante este proceso, la aleación cambia de forma rápidamente, haciendo que el diminuto cangrejo se mueva de un lugar a otro. En esencia, el láser se convierte en un dispositivo de control remoto que activa el cangrejo e incluso lo pone a caminar en una dirección determinada. Como utilizan un láser de escaneo -un rayo láser que puede dirigirse para hacer una trayectoria determinada a través de una superficie (similar a los que se utilizan para crear un mapa 3D de un terreno irregular)- los investigadores pueden orquestar la dirección de la corriente láser. Si el láser escanea de izquierda a derecha, por ejemplo, el cangrejo se mueve de derecha a izquierda. Y como este cangrejo es tan pequeño, la acción de calentamiento y enfriamiento es más rápida que en el caso de un robot más grande, lo que le permite correr más deprisa, afirma John A. Rogers, director experimental del proyecto, en el comunicado de prensa.

Photo credit: NORTHWESTERN UNIVERSITY
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Un libro infantil pop-up fue la inspiración para el montaje del cangrejo peekytoe; Rogers y Huang desarrollaron la técnica hace ocho años. Empezaron con estructuras planas prefabricadas que pegaron sobre un sustrato de goma ligeramente estirado. Cuando se relaja, el sustrato estirado se dobla de forma controlada, lo que da lugar a una acción emergente. En este caso, las estructuras prefabricadas en forma de cangrejo hicieron que el sustrato se levantara en la forma tridimensional correspondiente

El equipo eligió la forma de un cangrejo con patas simplemente por la diversión de ver a un minúsculo robot retorciéndose como un cangrejo, pero su técnica de impresión tridimensional podría utilizarse para imitar cualquier animal o forma, dicen los investigadores. Durante esta investigación también desarrollaron robots de tamaño milimétrico que se asemejan a gusanos de pulgada, grillos y escarabajos.

El equipo está ilusionado por ver cómo se desarrollará el campo de la robótica si estos pequeños microrobots pueden seguir desarrollándose para realizar tareas más complejas.

"Podríamos imaginarnos a los microrobots como agentes para reparar o ensamblar pequeñas estructuras o máquinas en la industria o como asistentes quirúrgicos para despejar arterias obstruidas, detener hemorragias internas o eliminar tumores cancerosos, todo ello en procedimientos mínimamente invasivos", afirma Rogers en el comunicado de prensa. Cabe destacar que su equipo también creó en 2021 la estructura voladora más pequeña hecha por el ser humano con un microchip alado.

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