Cadenas de nanopartículas magnéticas ofrecen una nueva técnica para el control de robots blandos

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Esta imagen muestra un accionamiento selectivo de los brazos laterales de un robot suave en un campo magnético uniforme horizontal.
                        Sumeet Mishra, Universidad del Estado de Carolina del Norte
Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una técnica para el uso de cadenas de nanopartículas magnéticas para manipular los polímeros elásticos en tres dimensiones, que podrían ser utilizados para controlar de forma remota los nuevos “robots blandos”.

La capacidad de controlar el movimiento de robots blandos, junto con su flexibilidad, les proporciona a las aplicaciones potenciales que van desde tecnologías biomédicas hasta procesos de fabricación. Los investigadores están interesados ​​en el uso de campos magnéticos para controlar el movimiento de estos robots blandos, ya que puede realizarse de forma remota – el control se puede ejercer sin necesidad de conectar físicamente al polímero – y porque los campos magnéticos se obtienen fácilmente a partir de imanes permanentes y electroimanes.

Un equipo de investigadores ha encontrado ahora una forma de incrustar largas cadenas de partículas de magnetita a nanoescala en láminas de polímero elástico para formar un nanocompuesto polimérico magnético. Mediante la aplicación de un campo magnético, los investigadores pueden controlar la forma en que el nanocompuesto se dobla – por lo que es un robot blando.

El proceso se inicia mediante la dispersión de nanopartículas de magnetita – un óxido de hierro – en un disolvente. Un polímero se disuelve a continuación en la mezcla, que se vierte en un molde para formar la forma deseada. A continuación se aplica un campo magnético, haciendo que las nanopartículas de magnetita se organicen ellas mismos en cadenas paralelas.

“Usando esta técnica, podemos crear grandes nanocompuestos, en muchas formas diferentes, que pueden ser manipulados de forma remota”, dice Sumeet Mishra, un Ph.D. estudiante de la NC State y autor principal de un artículo sobre el trabajo. “Las cadenas de nanopartículas nos dan una respuesta mejorada y mediante el control de la intensidad y dirección del campo magnético, se puede controlar el grado y la dirección de los movimientos de los robots blandos”.

El mecanismo se debe a la estructura de las cadenas. Los investigadores también han construido un modelo simple para explicar cómo las nanopartículas encadenadas afectan a la respuesta mecánica en los campos magnéticos.

Esta técnica utiliza materiales baratos y ampliamente disponibles, y el proceso es relativamente simple y fácil de ejecutar, dicen los investigadores.

Fuente: www.sciencedaily.com

 


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