Cualquiera que haya visto 'Terminator 2: el juicio final' sabrá bien de lo que es capaz un robot de la serie T-1000, no tan fuerte como el anterior T-800 (encarnado por Arnold Schwarzenegger), pero con la asombrosa capacidad de adoptar cualquier forma y regenerarse gracias a su estructura de metal líquido trufado con miles de nanochips. En uno de los momentos cumbre de la película, el malvado T-1000, implacable en su persecución, atraviesa limpiamente una reja de hierro pasando a través de ella igual que lo haría un trozo de mantequilla o plastilina.
Y ahora, bajo la dirección de Chengfeng Pan, de la Universidad de Zhejiang, en Hangzhou, un equipo de investigadores chinos acaba de repetir esa escena en su laboratorio con un pequeño robot inspirado en los pepinos de mar y que es capaz de alternar rápidamente entre los estados sólido y líquido. Sometido a una dura carrera de obstáculos y pruebas de cambio de forma, el robot, de apenas 13 mm de alto, logró atravesar limpiamente una reja hecha de metal, igual que su 'alter ego' cinematográfico. El trabajo se ha publicado hace unos días en la revista Matter.
La increíble máquina está hecha de microscópicas partículas magnéticas dentro de una vaina de galio, un metal blando y con una baja temperatura de fusión (29,8 °C). Cuando se exponen a un campo magnético alterno, las partículas se calientan y derriten el galio. Luego, el campo magnético se usa para dirigir el metal líquido, que puede pasar con facilidad a través de las rejas que lo aprisionan. Al dejarlo enfriar dentro de un molde, el galio retoma su forma humanoide original.
Robots que pueden cambiar entre estado líquido y sólido
Para llevar a cabo su experimento, los investigadores calentaron primero el robot a través de un conocido proceso llamado 'inducción magnética', que pusieron en marcha utilizando un imán en movimiento para establecer una corriente eléctrica dentro del robot. La corriente derritió el galio, y al mismo tiempo las partículas magnéticas suspendidas en su interior fueron atraídas por el imán.
Los robots tradicionales poseen un cuerpo duro y rígido, pero tienen el problema de ser muy poco flexibles y resulta difícil que se adapten a un escenario que puede ser cambiante. Los robots 'blandos', sin embargo, tienen el problema opuesto: son flexibles y adaptables, pero resultan débiles, aparte del hecho de que sus movimientos son difíciles de controlar. Por eso, explica Chengfeng Pan, «dar a los robots la capacidad de cambiar entre estado líquido y sólido les otorga más funcionalidad».
Para conseguir esa capacidad, el equipo de científicos creó un nuevo material de cambio de fase, denominado 'máquina de transición de fase sólido-líquido magnetoactiva', mediante la incorporación de partículas magnéticas en galio, que, como se ha dicho, tiene un punto de fusión muy bajo (29,8 °C).
«Las partículas magnéticas aquí tienen dos funciones -explica por su parte Carmel Majidi, de la Universidad Carnegie Mellon y autor principal del artículo-. Una es que hacen que el material responda a un campo magnético alterno, por lo que puede, a través de la inducción, calentar el material y provocar el cambio de fase. Pero las partículas magnéticas también dan movilidad a los robots y la capacidad de moverse en respuesta al campo magnético«.
Entre las posibles aplicaciones, los investigadores se centraron, por el momento, en la Medicina y la industria. Por ejemplo, el equipo usó dos de estos robots para extraer un objeto extraño de un estómago modelo y administrar, en el mismo órgano, medicamentos específicos bajo demanda. En el apartado tecnológico, y gracias a su capacidad para 'colarse' en circuitos de difícil acceso y cambiar de forma, el equipo demostró cómo su nuevo material podría dar cuerpo a robots de soldar inteligentes, actuando a la vez, según fuera necesario, como robot y como soldadura o 'tornillo universal' para ensamblaje de piezas.
El trabajo futuro - concluye Majidi- debería explorar más a fondo cómo estos robots podrían usarse dentro de un contexto biomédico. Lo que estamos mostrando ahora son solo algunos ejemplos, pruebas de concepto, pero se requerirá mucho más estudio para profundizar en cómo podría usarse realmente nuestro hallazgo para la administración de medicamentos o para eliminar objetos extraños«.
