Microrrobot volador de polímero demuestra alta resistencia a impactos

El nuevo microrrobot, cuyo diseño se ha detallado en un artículo publicado en Science Robotics, pesa únicamente 185 miligramos y es capaz de generar una sustentación equivalente a tres veces su propio peso. Su principal característica es su notable resiliencia, demostrando ser capaz de seguir volando tras ser golpeado con un matamoscas o aplastado bajo una carga aproximadamente 11.000 veces superior a su masa.

Esta durabilidad se logra mediante una construcción completamente polimérica, eliminando los componentes mecánicos rígidos comunes en la robótica de tamaño reducido. En lugar de un motor convencional y una transmisión mecánica para batir sus alas, el robot utiliza un músculo artificial accionado eléctricamente. Este músculo está fabricado a partir de una fina película de un polímero ferroeléctrico relaxor, que se expande mediante un proceso conocido como electroestricción al aplicar un campo eléctrico. Esta deformación provoca que el actuador se curve, impulsando directamente un par de alas flexibles con forma cónica. El actuador puede alcanzar un ángulo de flexión de 136 grados a 110 Hz, con una densidad de potencia de 1.600 vatios por kilogramo.

Las propias alas, con su geometría asimétrica y capacidad de deformación en cada aleteo, contribuyen a la sustentación y pueden doblarse al encontrar obstáculos. Su resistencia al plegado permanente les permite recuperar su forma original tras un impacto.

Durante las pruebas, los investigadores demostraron que el robot puede despegar sin asistencia y ascender a una velocidad media de 40 centímetros por segundo. A una frecuencia de aleteo de 30 Hz, logró una relación sustentación-peso de 3.0 y una relación sustentación-potencia de 8.3 milinewtons por vatio. Según informa Hackster.io, el prototipo actual recibe energía a través de cables externos, lo que impide el vuelo independiente, y carece de la electrónica y los sensores necesarios para la navegación autónoma.

Los investigadores tienen previsto abordar estas limitaciones, mejorando el control de vuelo, aumentando la capacidad de carga útil e integrando sistemas de energía y detección a bordo. A largo plazo, se contempla el uso de estos pequeños robots voladores en operaciones de búsqueda y rescate en espacios confinados, inspección de entornos peligrosos, monitoreo de ecosistemas o asistencia en la polinización agrícola. La capacidad de este robot para sobrevivir a condiciones extremas representa un avance significativo en la resolución del desafío de la durabilidad en robots voladores de tamaño insecto.