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La piel de polímero con sensor de tensión le da a los robots un toque inteligente

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La piel de polímero con sensor de tensión le da a los robots un toque inteligente

Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah de Arabia Saudita (KAUST) han creado una piel artificial para robots, que combina la detección de tensión con la conductividad.

El material, que también tiene aplicaciones potenciales en electrónicos tipo “wearable”, podría proporcionar a los robots retroalimentación sensorial para asistirlos con las tareas de navegación y manipulación. Su innovación clave está en la combinación de la conductividad eléctrica y la detección de tensión en un solo polímero elástico, utilizando nanocables de malla de plata para ambos propósitos. Hasta ahora, los investigadores han utilizado diferentes materiales para los componentes de detección y cableado conductor.

Cada nanocable individual es conductor, pero una alta resistencia en las uniones entre ellos limita la conductividad general a través del material. La resistencia aumenta significativamente cuando el material se flexiona y los nanocables se separan de manera que la red de nanocables actúa como un sensor de tensión. La aplicación de un voltage de corriente continua hizo que la red de nanocables se calentara mucho en los puntos de alta resistencia, donde se unen. Este calentamiento localizado actúa para soldar los nanocables vecinos, formando una red altamente conductiva y firmemente unida que, según dicen los investigadores, es impermeable al estiramiento y a la flexión. El trabajo se describe en la revista Advanced Electronic Materials.

“La soldadura eléctrica une millones de conexiones en la red en 30 segundos”, explicó Ragesh Chellattoan, un estudiante de doctorado de KAUST que trabaja en el laboratorio de Gilles Lubineau, quien dirigió la investigación.

Para demostrar su material, el equipo de KAUST creó una piel elástica para una figura de acción de juguete. Cubrieron una de las piernas de la figura con la piel artificial y luego aplicaron voltaje de corriente continua al lado izquierdo de la extremidad antes de flexionar la pierna en la rodilla y observar los resultados. En el lado derecho, la red de nanocables actuó como un sensor de tensión que pudo detectar la posición de la pierna en la medida en que la rodilla de la figura se doblaba y estiraba. El lado izquierdo mostró una alta conductividad independientemente de la posición de la pierna.

Según Chellattoan, el siguiente paso es obtener un mayor control sobre dónde se forman las soldaduras de nanocables, lo que brinda a los investigadores la capacidad de dibujar patrones conductores precisos en la piel artificial.

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