Los desarrolladores chinos han construido un robot blando con componentes electrónicos flexibles y aletas de polímero que le permiten soportar una presión colosal a profundidades de más de 10 kilómetros.
La presión del agua aumenta en la atmósfera con cada diez metros de profundidad, e incluso los submarinos no pueden descender por debajo de varios cientos de metros. Los batiscafos que operan a una profundidad de miles de metros requieren una carcasa resistente: incluso un vehículo no tripulado necesita proteger los mecanismos internos y la electrónica de una presión tan enorme. Como era de esperar, el fondo del océano permanece en gran parte inexplorado. Por lo tanto, los desarrolladores chinos han optado por un enfoque diferente para la creación de máquinas de aguas profundas y han desarrollado un robot blando que es prácticamente insensible a la presión por la borda. Escriben sobre esto en un artículo publicado en la revista Nature.
Como muchos de sus colegas, los autores se inspiraron en ejemplos de la vida silvestre. Según los diseñadores, la idea surgió de las babosas marinas, el pez más profundo conocido. En particular, los huesos de su cráneo no se fusionan entre sí, lo que le permite deformarse fácilmente, ajustándose a la presión del entorno. Además, los componentes electrónicos rígidos habituales del robot se dividen en pequeñas partes conectadas por contactos flexibles y colocadas en diferentes partes de su cuerpo blando. Y aquellos microcircuitos para los que esto es imposible se hicieron con mayores espacios entre los cristales, gracias a los cuales también pueden soportar deformaciones sin interrumpir su rendimiento.
Además, el movimiento de las "aletas" de la máquina no lo proporcionan los motores, sino polímeros flexibles que pueden contraerse bajo la influencia de la electricidad. Las soluciones estándar no se ajustaban a esto: los experimentos demostraron que a una presión suficientemente alta y a una temperatura baja, la magnitud de sus contracciones cae de aproximadamente un 20 a un tres por ciento, lo que ya no es suficiente para el movimiento. Por lo tanto, los autores seleccionaron un nuevo material polimérico que no es tan efectivo en condiciones normales (una reducción de alrededor del 13 por ciento), pero que no pierde rendimiento con la presión tan rápidamente (la reducción permanece en alrededor del siete por ciento).
Robot suave nadando en un lago profundo
En general, el robot se asemeja a un cruce entre un pez volador y una mantarraya: las aletas blandas se extienden a los lados del cuerpo blando y una cola larga y flexible se retuerce detrás. La longitud total del aparato es de unos 22 centímetros y la "envergadura" es de 28 centímetros. Los "músculos" poliméricos se encuentran en sus uniones con el cuerpo; las propias aletas están hechas de una fina membrana que les permite repeler el agua. No pueden proporcionar un movimiento de alta velocidad, pero esto no es tan importante: lo principal es que el robot transfiere fácilmente cualquier presión en el mar.
Así lo demostraron las pruebas del dispositivo, realizadas primero en el laboratorio, bajo presión, y luego en un lago de hasta 70 metros de profundidad y en el Mar de China Meridional, donde pudo moverse a una profundidad de más de 3200 metros.. Finalmente, las pruebas más severas tuvieron lugar en la Fosa de las Marianas más profunda del mundo, a una profundidad de más de 10 kilómetros. Los autores no se atrevieron a enviar aquí su única copia a la natación libre, sin embargo, demostraron que incluso en condiciones tan extremas, sus aletas funcionan como deberían.