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La tecnología de ‘lógica táctil suave’ distribuye la toma de decisiones en todo el material estirable

Crédito: CC0 Public Domain

Inspirándose en los pulpos, los investigadores han desarrollado una estructura que detecta, calcula y responde sin ningún procesamiento centralizado, creando un dispositivo que no es ni un robot ni una computadora, pero que tiene características de ambos. La nueva tecnología es prometedora para su uso en una variedad de aplicaciones, desde robótica suave hasta dispositivos protésicos.

“A esto lo llamamos ‘lógica táctil suave’ y hemos desarrollado una serie de prototipos que demuestran su capacidad para tomar decisiones a nivel de material 攚 aquí el sensor está recibiendo información 攔 además de depender de un sistema lógico centralizado basado en semiconductores”, dice Michael Dickey, coautor correspondiente de un artículo sobre el trabajo y profesor de Alcoa de Ingeniería Química y Biomolecular en la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

“Nuestro enfoque se inspiró en los pulpos, que tienen un cerebro centralizado, pero también tienen estructuras neuronales importantes en los brazos. Esto plantea la posibilidad de que los brazos puedan ‘tomar decisiones’ basadas en información sensorial, sin instrucción directa del cerebro”.

En el núcleo de los prototipos de lógica táctil suave hay una estructura común: pigmentos que cambian de color a diferentes temperaturas, mezclados en una forma de silicona suave y elástica. Esa silicona pigmentada contiene canales que están llenos de metal que es líquido a temperatura ambiente, creando efectivamente un sistema nervioso de alambre blando.

Al presionar o estirar la silicona se deforma el metal líquido, lo que aumenta su resistencia eléctrica, elevando su temperatura a medida que la corriente pasa a través de él. La temperatura más alta provoca un cambio de color en los tintes sensibles a la temperatura circundantes. En otras palabras, la estructura general tiene un medio sintonizable para detectar el tacto y la tensión.

Los investigadores también desarrollaron prototipos de lógica táctil suave en los que esta misma acción (formar el metal líquido mediante el tacto) distribuye energía eléctrica a otras partes de la red, provocando que el material cambie de color, activando motores o encendiendo luces. Tocar la silicona en un punto crea una respuesta diferente a tocar en dos puntos; de esta forma, el sistema lleva a cabo una lógica simple en respuesta al tacto.

“Esta es una prueba de concepto que demuestra una nueva forma de pensar sobre cómo podemos diseñar la toma de decisiones en materiales blandos”, dice Dickey.

“Hay organismos vivos que pueden tomar decisiones sin depender de un procesador centralizado rígido. Imitando ese paradigma, hemos mostrado una lógica distribuida basada en materiales que utiliza materiales completamente blandos”.

Actualmente, los investigadores están explorando formas de hacer circuitos blandos más complejos, inspirados en los sensores y actuadores sofisticados que se encuentran en los sistemas biológicos.

El artículo, “Lógica táctil de materiales a través de elastómeros termocrómicos blandos inervados”, se publica en la revista Comunicaciones de la naturaleza.


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