N.41 – Hacia una mayor autonomía energética de los robots

Uno de los mayores desafíos de los actuales robots reside en la autonomía energética. Sólo pueden funcionar si su batería tiene carga, mientras que añadir baterías aumenta el peso y tamaño del mecanismo y, con ello, el consumo de energía, lo que requiere más baterías, y así sucesivamente.

Una analogía bioinspirada para abordar dicho desafío reside en los escasos latidos del corazón de los peces. Por ejemplo, al bacalao antártico le bastan diez (10) pulsaciones cardíacas por minuto para que su sangre distribuya suficiente oxígeno, energía y nutrientes por todas las células de su voluminoso cuerpo.

Con base en dicha analogía, un grupo de ingenieros de las universidades de Cornell y Pennsylvania (EE UU) está estudiando cómo crear un sistema circulatorio del cual los robots puedan obtener energía y alimentarse de manera análoga a los organismos vivos. La clave de este estudio reside en el sistema vascular diseñado para un pez robot (inspirado en el invasivo pez león). En vez de almacenar la energía en una batería, la almacena en una “sangre robótica” que se bombea y circula por todo el mecanismo. Dicha seudo sangre contiene sustancias químicas (yodo y zinc) que reaccionan creando una corriente eléctrica que posibilita el movimiento del pez.

Un prototipo de pez robot, diseñado para probar este nuevo enfoque, incrementó en un 325% la cantidad de energía almacenada y cuadruplicó el tiempo de funcionamiento. Pero, a cambio, su movimiento resultó más lento y para “recargarlo” fue necesario drenar y renovar la “sangre robótica”, lo que resulta más complicado que cambiar o recargar una batería.

Si bien esta tecnología está en sus fases iniciales y tiene aún muchos retos por enfrentar, podría ser un punto de partida para hallar nuevas formas de alimentación para los robots.El sistema circulatorio sintético combina -en un único diseño integrado- las funciones de almacenamiento de energía, transmisión de fuerza hidráulica y actuación. Ello aumenta geométricamente la densidad de energía del robot y le permite funcionar mucho más tiempo. Se prevé que, para futuros diseños de robots, el almacenamiento electroquímico de energía en fluidos hidráulicos podría facilitar una mayor densidad de energía, autonomía, eficiencia y multifuncionalidad