Te contamos qué son los SpiRobs, la nueva generación de robots inspirados en la naturaleza

A menudo cometemos el error de pensar que la naturaleza y la tecnología son como dos mundos separados e, incluso, contrapuestos, como si toda innovación tuviera como finalidad la fabricación de un producto artificial, fruto únicamente del conocimiento humano y sin ninguna conexión con el entorno.

Pero la realidad es más bien la contraria: más allá de la inevitable dependencia de los recursos naturales para la puesta en marcha de cualquier proceso productivo, incluso en el ámbito digital, la tecnología también necesita fijarse en la naturaleza como fuente de inspiración para nuevos desarrollos.

De hecho existe una rama de la ciencia aplicada llamada biomímesis, o biomimética, que se dedica a observar e imitar a la naturaleza para buscar soluciones a los problemas humanos. Uno de los ejemplos más habituales es el velcro, que fue resultado de un proceso de investigación surgido de un hecho aparentemente banal.

Semillas

Todo comenzó cuando el ingeniero e inventor suizo Georges de Mestral se dio cuenta de la facilidad con la que las semillas de los cardos se quedaban adheridas a sus pantalones y al pelo de su perro cuando paseaban cerca de dichas plantas.

A partir de tal hallazgo, de Mestral se puso a investigar con la finalidad de diseñar un proceso mecánico que reprodujera las cualidades observadas en estas semillas con forma de gancho, lo cual terminó dando como fruto la aparición de los sistemas de sujeción de gancho y bucle que caracterizan al velcro, y que a su vez encontramos en la naturaleza. 

Pero hay otros muchos ejemplos de bimímesis: el vuelo de las libélulas sirvió de inspiración para los helicópteros, y posteriormente, para los drones; también ocurre con la parte delantera del tren bala japonés, que toma como referencia el aerodinámico pico del martín pescador; otro ejemplo recurrente es el del sónar, que se parece a los sistemas de ecolocalización de murciélagos, delfines o ballenas.

SpiRobs

Más reciente todavía es la aparición de los SpiRobs, o robots logarítmicos en forma de espiral, creados por un grupo de científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China liderado por el ingeniero e investigador Zhanchi Wang. 

Como explican los responsables de este desarrollo en un estudio publicado en ScienceDirect: «Varios apéndices animales (por ejemplo, brazos de pulpo o trompas de elefante) siguen un patrón común: la espiral logarítmica». Dichos apéndices permiten una amplia gama de movimientos para diversos propósitos, incluyendo la captura de presas, la locomoción, la manipulación y la defensa.

Los investigadores apuestan además por materiales blandos para fabricar los robots, como por ejemplo elastómeros o polímeros de silicona, con el propósito de replicar la elasticidad y adaptabilidad de estructuras propias de la naturaleza, como pueden ser tentáculos o trompas.

Movimiento realista

La forma de moverse de los SpiRobs no tiene nada que ver con el típico movimiento mecánico, repetitivo y dependiente de duros engranajes que suele definir a los robots más conocidos. Al contrario, estos robots espirales destacan por su fluidez y adaptabilidad. Sus movimientos guiados por cables son rápidos, realistas y se asemejan al de los músculos de los seres orgánicos.

Otra de las ventajas principales radica en su estrategia de agarre, que ha sido inspirada en el pulpo, y que se amolda automáticamente a objetos de múltiples tamaños, formas y pesos.

«Mediante pruebas exhaustivas, ilustramos la destreza de los SpiRobs y su capacidad para agarrar objetos que varían en tamaño en más de dos órdenes de magnitud y hasta 260 veces su propio peso», insisten los investigadores.

Impresora 3D

Por otro lado, la construcción de estos ingenios se puede realizar de forma ágil y económica, a partir de una impresora 3D, en diferentes escalas y para diversos usos. «Son capaces de realizar movimientos complejos y presentan una gran adaptabilidad para manipular objetos de tamaño y forma variables con una mínima intervención», aseguran el equipo de la universidad china.

El equipo comandado por Wang ha identificado tres aplicaciones principales para los SpiRobs, basadas a su vez en las diversas escalas en las que se pueden fabricar estos robots blandos:

• Un robot miniaturizado, de aproximadamente un centímetro, capaz de manipular muestras frágiles e incluso pequeños organismos vivos.
• Instalación en un dron de un SpiRob de un metro de longitud para la inspección de infraestructuras, el mantenimiento industrial o las intervenciones en zonas de difícil acceso.
• Una pinza multibrazo que funciona combinando varios SpiRobs de unos 25 centímetros que pueden enredarse alrededor de un objeto de forma coordinada.