Creen un guant inspirat en els pops per a agafar objectes submarins

Els éssers humans no estem preparats per a viure en un entorn subaquàtic: necessitem bombones per a respirar, vestits de neoprè per a protegir-nos i escalfar-nos i ulleres per a veure amb claredat. I en aquest entorn, les nostres mans no són una excepció.

Per als equips de rescat, arqueòlegs marins, enginyers de ponts i grups de salvament, que usen les mans per a extreure objectes i persones de l'aigua, aquesta limitació arriba a ser un inconvenient. L'ideal seria tenir unes mans fetes per a l'aigua.

I això és el que ha dissenyat un equip d'investigadors dirigit per Michael Bartlett, de la Universitat Tecnològica de Virgínia (els EUA), un guant inspirat en els pops capaç de subjectar objectes de manera segura sota l'aigua.

La recerca és portada aquest dimecres de la revista Science Advances.

«La naturalesa té algunes solucions estupendes, així que el nostre equip va buscar idees en el món natural. I el polp es va convertir la nostra inspiració», comenta Bartlett, expert en robòtica tova i solucions biològiques.

El pop és una de les criatures més singulars del planeta, dotada de vuit llargs braços que poden agafar infinitat de coses en l'aigua gràcies a unes ventoses controlades pels músculs i els nervis de l'animal.

Cada ventosa, amb forma d'èmbol, compta amb una poderosa capacitat de subjecció i, quan la vora exterior de la ventosa segella un objecte, els músculs es contreuen i relaxen l'àrea buida per a donar i alliberar pressió.

Quan són diverses les ventoses que enganxen un objecte, resulta impossible escapar d'aquesta pressió adhesiva.

A més, «el pop controla més de 2.000 ventoses en els seus vuit braços i processa informació de diversos sensors químics i mecànics. El polp reuneix realment la capacitat de sintonització de l'adhesió, la detecció i el control per a manipular objectes subaquàtics», destaca Bartlett.

Per a dissenyar el guant, els investigadors van reimaginar les ventoses del pop: trossos de goma flexibles coberts per membranes toves i accionades.

Una vegada desenvolupats els mecanismes d'adhesió, necessitaven que el guant detectés els objectes i activés l'adhesió, per a això van usar uns sensors òptics de proximitat denominats micro-Lidar.

L'ús dels sensors per a activar les ventoses també fa que el sistema s'adapti a l'entorn natural, igual que fa un polp quan enrotlla els seus braços en els cingles de les roques i les superfícies, i s'adhereix a petxines llises i percebes rugosos.

L'equip també volia alguna cosa que resultés natural per als humans i els permetés agafar objectes sense esforç, adaptant-se a diferents formes i grandàries, com faria un pop.

La solució va ser un guant amb ventoses sintètiques i sensors estretament integrats, una harmonia de sistemes vestibles que atrapen moltes formes diferents sota l'aigua i al qual han anomenat 'Octa-glove' (una cosa així com el pop-guant).

«En fusionar materials adhesius suaus i amb capacitat de resposta amb l'electrònica incorporada, podem agafar objectes sense haver d'estrènyer. Això fa que la manipulació d'objectes humits o sota l'aigua sigui molt més fàcil i natural», apunta Bartlett.

En les proves, els investigadors van provar diferents maneres de subjecció en objectes plans, de metall, cilindres, i una pilota d'hidrogel ultrasuau.

En reconfigurar la xarxa de sensors per a utilitzar tots els sensors per a la detecció d'objectes, també van ser capaços d'agafar objectes més grans, com un plat, una caixa i un bol.

Es van adherir i van aixecar objectes plans, cilíndrics, convexos i esfèrics, tant de materials durs com tous, fins i tot quan els usuaris no van agafar l'objecte tancant les mans.

Els investigadors creuen que aquest guant de robòtica tova per a la subjecció sota l'aigua podrà usar-se en aplicacions de tecnologies assistides per l'usuari i en la cura de la salut, així com en la fabricació per a ensamblar i manipular objectes humits.