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Diseñan actuadores electromagnéticos suaves, que pueden servir para uso médico
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Diseñan actuadores electromagnéticos suaves, que pueden servir para uso médico

Un grupo de investigadores desarrolló actuadores electromagnéticos flexibles que podrían revolucionar el uso médico

por laverdad

Diseñan actuadores electromagnéticos suaves, que pueden servir para uso médico

Diseñan actuadores electromagnéticos suaves, que pueden servir para uso médico

Los actuadores electromagnéticos rígidos tienen una variedad de aplicaciones, pero su naturaleza voluminosa limita la integración humano-actuador o las colaboraciones máquina-humano y son complicados para uso médico

 

En un nuevo artículo sobre avances en la ciencia, Guoyong Mao y un equipo de científicos en física de materia blanda y materiales blandos en la Universidad Johannes Kepler de Linz, Austria, introdujeron actuadores electromagnéticos flexibles (SEMA) para reemplazar bobinas de metal sólido con canales de metal líquido incrustados en cuerpos elastoméricos;  los científicos demostraron que es fácil de usar, simple y elástica con programabilidad rápida y duradera.

Diseñaron un tiburón miniatura suave basado en SEMA y una flor de múltiples bobinas con pétalos controlados individualmente, así como un SEMA cúbico para realizar secuencias de movimiento arbitrarias, también adaptaron un modelo numérico para soportar la miniaturización del dispositivo y reducir el consumo de energía con una mayor eficiencia mecánica. 

Los SEMA son sistemas de memoria y forma controlados eléctricamente con aplicaciones para potenciar las intervenciones médicas mínimamente invasivas, además los científicos destacaron la practicidad de los SEMA de pequeño tamaño y de múltiples bobinas para aplicaciones prometedoras en medicina.

SEMA con gran potencial para uso médico

Mao et al. apuntan a desarrollar y desplegar microrobots avanzados basados en SEMA para aplicaciones médicas futuristas, que incluyen el suministro de medicamentos y el diagnóstico de tejidos con nano precisión.

Los robots se introducen activamente en una variedad de campos técnicos que van desde la producción industrial hasta el transporte autónomo, la seguridad pública y como asistentes personales en medicina, en estrecho contacto con los humanos. El uso de robots para realizar cirugía mediante resonancia magnética guiada (MRI) está llamando la atención, y las aplicaciones futuras buscarán avanzar en interacciones robot-humano seguras.

En este estudio, Mao et al. presentó varios métodos para diseñar y desarrollar actuadores electromagnéticos blandos de alto rendimiento para alimentar formas blandas de robótica, exploraron seis estrategias de diseño principales, donde la nueva clase de SEMA reemplazó las estructuras rígidas de los motores convencionales de corriente continua (CC) con canales de metal líquido incrustados en una carcasa de elastómero blando. 

El principio de funcionamiento radica en que cuando se obtiene corriente a través del canal conductor, se doblará un SEMA cuadrado de bobina simple, lo que le permitirá actuar como un motor para la robótica suave. 

 

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Utilizaron un voltaje de conducción inferior a 1 V, que era inofensivo, e incluso permitieron funciones subacuáticas; Los científicos demostraron el concepto con un tiburón nadador hecho de aletas basadas en SEMA y una cola. Mao y col. modeló los SEMA como una serie de cables conductores en un campo magnético y calculó la fuerza impulsora de acuerdo con elLorentz obligó a la ley y examinó la distribución del campo magnético para diseñar y accionar SEMA.

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