Georgette Douwmaimágenes falsas
- Los nuevos guantes combinan ventosas neumáticas y un sistema nervioso artificial.
- Están inspirados en el pulpo, que controla cada uno de sus 2000 retoños por separado.
- La adherencia bajo el agua requiere trucos especiales, porque las cosas son más difíciles de agarrar.
Los investigadores han desarrollado guantes subacuáticos pegajosos inspirados en los brazos reales del pulpo. El secreto es la idea de alternar el adhesivo, lo que ayuda al pulpo a recoger cosas solo cuando quiere. En términos de ciencias humanas, eso significa combinar almohadillas adhesivas que pueden encenderse y apagarse con elaborados controles de software y hardware. ¿Podríamos todos ser el próximo Tom Cruise, usando guantes para escalar el Burj Khalifa? (Bueno, si estuviera bajo el agua. De acuerdo, ¡no es una analogía perfecta! Volvamos a la ciencia).
Los investigadores explican en un reciente Avances de la ciencia papel que, si bien los adhesivos para ambientes secos basados en tierra han dado un salto adelante en los últimos años, todavía es muy difícil adherirse a las cosas bajo el agua. Encontrar una manera de hacerlo podría marcar una gran diferencia en una variedad de trabajos importantes, como la soldadura submarina, donde los buzos pueden trabajar en un ambiente húmedo pero se beneficiarían de una forma más dinámica de permanecer en el lugar mientras trabajan. Ingenieros mecánicos y de materiales de Virginia Tech, Iowa State y University of Nebraska-Lincoln colaboraron en el proyecto.
Hablemos de adhesivos por un segundo. Sí, la imagen mental que la mayoría de nosotros evoca es la del pegamento, ya sea en un tubo, aplicado previamente a una etiqueta o adhesivo, etc. Pero el pegamento de un tubo es solo un tipo muy específico de material que es adhesivo. Está diseñado para aplicarse húmedo y luego dejarlo secar, con resultados que generalmente deben ser permanentes. Hay algunos adhesivos removibles que están diseñados para quitarse la pared o la computadora sin dejar residuos ni daños. Y hay pegamentos adhesivos reutilizables, pero por lo general pierden su agarre con el tiempo.
El más amplio término “adhesión” es un descriptor físico. En el nivel molecular, diferentes materiales tienden a unirse de diferentes maneras al compartir sus electrones más externos. Dependiendo de los materiales y la situación, el área del “enlace” puede convertirse casi en un material separado, más grande, o al menos más pegajoso, que la suma de sus partes. También hay adherencias de fuerzas físicas como el vacío y la tensión superficial. Piensa en las gotas de rocío que se juntan en el tallo de una planta pero no fluyen hacia abajo hasta que las tocas. Están adheridos al tallo por fuerzas naturales.
El pulpo usa la adherencia para viajar y navegar bajo el agua, avanzando sus brazos y aferrándose a rocas y otros objetos en su camino. También puede usar la adhesión para agarrar y sostener presas, algo que muy pocas criaturas submarinas pueden hacer. Ciertamente, los investigadores que estudian peces y desean atraparlos vivos no tienen una manera buena y confiable de agarrarlos y sostenerlos sin lastimarlos. Incluso usando ambas manos, es difícil para nosotros obtener un agarre seguro. ¡Los peces son resbaladizos!
Todo esto nos lleva de vuelta a los guantes. Están salpicados de membranas de silicona en los tallos (piense en un dardo de ventosa pero con una ventosa controlable) y están programados con sensores y códigos que les permiten emular un sistema nervioso. El pulpo tiene 2.000 ventosas en todo su cuerpo, explican los investigadores; pero este guante tiene solo cinco, uno en cada punta de los dedos. Eso es suficiente para agarrar y sostener materiales plásticos y metálicos bajo el agua en sus pruebas.
Michael Bartlett, Tecnología de Virginia
“Vimos al pulpo como una combinación de adhesión, detección, procesamiento y control avanzados”, dice el investigador Michael Bartlett, profesor de ingeniería mecánica en Virginia Tech. Mecánica Popular en un correo electrónico. “Estábamos realmente interesados en esta integración de diferentes funciones, que el pulpo reúne para recoger y liberar objetos bajo el agua”.
“Observar el mundo natural de manera casual es hermoso, pero cuando comienzas a preguntarte cómo funciona, para tratar de crear un material de ingeniería o un diseño inspirado en lo que ves, entonces creo que comienzas a desarrollar un profundo aprecio por las maravillas de la naturaleza”, Bartlett dice. “Todavía tenemos mucho que aprender sobre cómo el pulpo manipula la ropa interior de los objetos con tanta elegancia”.
Puede que no subamos al Burj Khalifa, pero ¿y si Ethan Hunt de Cruise tuviera estos guantes cuando tuviera que contener la respiración durante minutos en una granja de servidores bajo el agua? Con una variedad de ventosas neumáticas habilitadas por sensores y programación complejos, puede ser simplemente una misión posible.
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