Redacción NM
Un equipo de investigación dirigido por Michael Bartlett de Virginia Tech ha desarrollado un guante capaz de agarrar objetos bajo el agua de forma segura, inspirado en el pulpo. La investigación ha sido seleccionada para la portada de la edición del 13 de julio de la revista Science Advances.
El entorno submarino no está realmente hecho para los humanos. Necesitamos tanques para respirar, trajes de neopreno para proteger y calentar nuestros cuerpos y gafas para ver con claridad. Del mismo modo, la mano humana también está mal equipada para sujetar cosas.
“Hay momentos críticos en los que esto se convierte en una responsabilidad. La naturaleza ya tiene algunas soluciones excelentes, por lo que nuestro equipo buscó ideas en el mundo natural. El pulpo se convirtió en una opción obvia para la inspiración”, dijo Bartlett, profesor asistente en el departamento de ingeniería mecánica.
Muchas profesiones como las de buzos de rescate, arqueólogos submarinos, ingenieros de puentes y equipos de salvamento requieren la capacidad de usar sus manos para sujetar objetos bajo el agua. Sin la capacidad de sostener objetos resbaladizos bajo el agua, los humanos a veces tienen que recurrir al uso de más fuerza. Esto puede ser un problema cuando se requiere un toque delicado. Aquí es donde entra el pulpo.
El cefalópodo de ocho brazos es una de las criaturas más singulares del planeta y puede usar esos brazos para sostener y agarrar una variedad de cosas en su entorno submarino. Esos brazos están cubiertos de ventosas controladas por el sistema muscular y nervioso del animal. Cada una de estas ventosas tiene la forma del extremo de un émbolo y tiene capacidades adhesivas considerables.
Una vez que el borde exterior ancho de la ventosa hace un sello con un objeto, los músculos se contraen y relajan el área ahuecada para agregar y liberar presión según corresponda. Cuando muchos de estos retoños están acoplados, ejercen una fuerte unión adhesiva que es difícil de separar.
Los investigadores reimaginaron estas ventosas para diseñar un guante con tallos de goma compatibles cubiertos con membranas suaves accionadas. Estos fueron diseñados para realizar la misma función que las ventosas del pulpo al activar un accesorio confiable a los objetos con una ligera presión que se puede aplicar tanto a superficies planas como curvas.
Los investigadores probaron los guantes recogiendo diferentes tipos de objetos. (Crédito de la imagen: Virginia Tech / Captura de pantalla)
Después de desarrollar el mecanismo de agarre, los investigadores también necesitaban encontrar una manera para que el guante detectara los objetos y activara la adhesión. Eric Markvicka, profesor asistente de la Universidad de Nebraska-Lincoln, fue contratado para este propósito. Markvicka agregó una serie de sensores ópticos de proximidad que usaban micro-LIDAR para detectar qué tan cerca está un objeto. Luego, estas ventosas se conectaron a un microcontrolador para emparejar la detección y el compromiso de las ventosas, imitando así los sistemas nervioso y muscular de un pulpo.
Los investigadores vincularon algunos modos de agarre de prueba mientras probaban el brillo. Usaron un solo sensor para manipular objetos delicados y livianos. Descubrieron que podían levantar y soltar fácilmente objetos planos, juguetes de metal, cilindros y una bola de hidrogel ultrasuave.
Luego reconfiguraron la red de sensores para utilizar todos los sensores para la detección de objetos. Después de esto, pudieron agarrar objetos más grandes como un plato, una caja y un tazón. Podían agarrar diferentes tipos de objetos planos, cilíndricos, convexos y esféricos con el guante incluso cuando el usuario no cerraba las manos para agarrar los objetos.
