¿Robots con dedos? Los experimentos sugieren que los robots trepadores podrían beneficiarse de tener dedos flexibles y peludos, como los de los geckos, que pueden ajustarse rápidamente para acomodar el peso cambiante y las superficies resbaladizas.
Los biólogos de la Universidad de California, Berkeley y la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing observaron gecos corriendo horizontalmente a lo largo de las paredes para aprender cómo usan sus cinco dedos para compensar los diferentes tipos de superficies sin disminuir la velocidad.
"La investigación ayudó a responder una pregunta fundamental: ¿Por qué tener tantos dedos de los pies?", Dijo Robert Full, profesor de biología integrativa de UC Berkeley.
Como lo demostró su investigación anterior, los dedos de los geckos pueden adherirse a las superficies más lisas mediante el uso de fuerzas intermoleculares, y desenroscarse y pelarse en milisegundos. Sus dedos tienen hasta 15,000 pelos por pie, y cada cabello tiene "un horrible caso depuntas abiertas, con hasta mil puntas de tamaño nano que permiten un contacto cercano con la superficie ", dijo.
Estos descubrimientos han generado investigaciones sobre nuevos tipos de adhesivos que usan fuerzas intermoleculares, o fuerzas de van der Waals, para adherirse a casi cualquier lugar, incluso bajo el agua.
Un acertijo, dijo, es que los dedos de los pies de gecko solo se pegan en una dirección. Se agarran cuando se tiran en una dirección, pero se sueltan cuando se pelan en la dirección opuesta. Sin embargo, los geckos se mueven ágilmente en cualquier orientación.
Para determinar cómo los geckos han aprendido a lidiar con las fuerzas cambiantes a medida que se mueven en diferentes superficies, Yi Song, un estudiante visitante de UC Berkeley de Nanjing, China, corrió geckos de lado a lo largo de una pared vertical mientras hacía grabaciones de video a alta velocidad para mostrar elorientación de los dedos de los pies. El movimiento lateral le permitió distinguir la gravedad descendente de las fuerzas de avance para probar mejor la idea de la compensación de los dedos.
Usando una técnica llamada reflexión interna total frustrada, Song también midió el área de contacto de cada dedo del pie. La técnica hizo que los dedos de los pies se iluminaran cuando tocaban una superficie.
Para sorpresa del investigador, los geckos corrían de lado tan rápido como trepaban hacia arriba, realineando fácil y rápidamente los dedos de los pies contra la gravedad. Los dedos de los pies delanteros y traseros durante la carrera de pared lateral se movieron hacia arriba y actuaron como los dedos de los piespatas delanteras durante la escalada.
Para explorar más el valor de los dedos ajustables, los investigadores agregaron parches y tiras resbaladizas, así como superficies irregulares. Para hacer frente a estos peligros, los geckos aprovecharon tener dedos múltiples y suaves. La redundancia permitía dedos que aún tenían contacto con elsuperficie para reorientar y distribuir la carga, mientras que la suavidad les permite adaptarse a superficies rugosas.
"Los dedos de los pies permitieron la locomoción ágil al distribuir el control entre estructuras múltiples, conformes y redundantes que mitigan los riesgos de moverse en terrenos difíciles", dijo Full. "El control distribuido muestra cómo la adhesión biológica puede desplegarse de manera más efectiva y ofrece ideas de diseño para un nuevo robotpies, pinzas novedosas y manipuladores únicos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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