Bloomberg Línea — Inspirados en los pepinos de mar, ingenieros de la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh han diseñado robots en miniatura que cambian rápida y reversiblemente entre los estados líquido y sólido.
En un estudio publicado esta semana en la revista Matter, se muestran las diferentes pruebas a las que los científicos sometieron a los robots, como una carrera de obstáculos de movilidad o el escape de una jaula, que asemeja mucho a T-1000, el androide venido del futuro que interpretó Robert Patrick en Terminator 2: el juicio final (1991), quien tenía la capacidad de cambiar de forma cuando quisiera, gracias a su singular composición.
Los ingenieros han llamado al robot MPTM (Material de Transición de Fase Magnetoactiva, por sus siglas en inglés), un material que expone una “combinación de alta resistencia mecánica, alta capacidad de carga, locomoción rápida, excelente capacidad de control y adaptabilidad morfológica robusta”, describen.
La principal característica del material es su capacidad de pasar del estado sólido al estado fluido de manera reversible, y volver a solidificarse. Según explican Qingyuan Wang y Chengfeng Pan, autores iniciales de la idea, lo consiguieron mezclando micropartículas ferromagnéticas de imán de neodimio en una matriz de bajo punto de fusión.
Es decir, mezclando partículas de neodimio, hierro y boro en una matriz de galio, un metal que se funde a menos de 30 grados centígrados.
La presencia de las partículas ferromagnéticas permite fundir la figura, mediante el calentamiento por campos magnéticos alternos. Después, se enfría por la misma temperatura ambiental y recupera su forma sólida.
¿Qué es un imán de neodimio y para qué sirve?
Los imanes de neodimio son los imanes permanentes más fuertes disponibles comercialmente y China figura como su principal productor (95%) debido a la ubicación de muchas de las reservas en el gigante asiático.
En comparación con los imanes de ferrita, alnico e incluso samario-cobalto, estos cuentan con una remanencia y una intensidad de campo coercitivo muy superiores, y sus fuerzas magnéticas se utilizan para atraer y repeler metales para permitir la separación y recuperación.
Los imanes de neodimio se producen utilizando dos métodos de fabricación: metalurgia de polvo clásica o proceso de imán sinterizado y proceso de solidificación rápida o imán adherido.
¿Qué problemas pueden resolver?
Los responsables del experimento remarcan que “los materiales MPTM combinan de manera única una alta resistencia mecánica, una gran capacidad de carga y una velocidad de locomoción rápida en la fase sólida, con una excelente adaptabilidad morfológica (alargamiento, división y fusión) en la fase líquida”.
Pueden, por ejemplo, soportar 30 kilos y desplazarse a una velocidad de más de un metro por segundo.
Los autores del experimento han publicado que piezas de MPTM son utilizadas para trabajar en espacios de muy difícil acceso para acoplar piezas mecánicas, para soldar un circuito electrónico o como un “tornillo” mecánico universal para ensamblar piezas en espacios difíciles de alcanzar.
En el aspecto biomédico, el equipo utilizó los robots para eliminar un objeto extraño de un estómago modelo y administrar medicamentos a pedido. “Ahora, estamos impulsando este sistema de materiales de maneras más prácticas para resolver algunos problemas médicos y de ingeniería muy específicos”, dice Pan.
De manera inversa, puede introducirse en el cuerpo, con un fármaco en el interior y hacerla llegar hasta un lugar concreto, una vez en el que se fundiría para que liberara el fármaco antes de solidificarse y ser expulsada nuevamente.
