Científicos crean robot de metal líquido que puede atravesar barras, Terminator

Mar 19, 2023

En la película Terminator 2: Judgment Day, la misión del primer terminador, interpretado por Arnold Schwarzenegger, es proteger a Sarah y John Connor del T-1000, un nuevo modelo de robot asesino del futuro que es tan dúctil que puede recuperar su forma con facilidad, incluso después de ser golpeado o disparado. Ahora, científicos chinos y estadounidenses han creado algo parecido a un diminuto T-1000. El invento, hecho de un metal que se derrite casi a temperatura ambiente, puede pasar de sólido a líquido a voluntad de sus creadores. En los experimentos, el robot logró escapar de una jaula atravesando los barrotes: se fundió y luego volvió a solidificarse del otro lado. Ha sido capaz de extraer un objeto extraño de un estómago y soldar un circuito LED.

El T-1000 de la película de James Cameron era un prototipo fabricado por la malvada empresa Skynet con una "polialeación mimética" de metal líquido. El nuevo robot, que fue presentado esta semana en la revista científica Matter, también está fabricado con una matriz metálica: el galio, que en estado puro se funde a 85,6ºF (29,8ºC). En otras palabras, se derrite en tus manos. Además de galio, el robot contiene una aleación de otros tres elementos (neodimio, hierro y boro) para amplificar su respuesta a los campos magnéticos.

El robot está hecho de material conocido como materia de transición de fase magnetoactiva, o MPTM, para abreviar. Un campo magnético, a cierta intensidad, induce una corriente eléctrica dentro del galio, generando calor y transformándolo de sólido a líquido. Sin llegar a ese umbral, estos campos magnéticos también pueden hacer que el robot salte 20 veces su altura, gire a 1.500 revoluciones por minuto y se desplace a una velocidad de un metro por segundo. Puede que no sea tan grande como el T-1000 de la película (apenas mide un centímetro de alto), pero es todo un paquete de energía.

En uno de los videos compartidos por los investigadores (ver arriba), se puede ver al robot MPTM en forma de minifigura LEGO -de aproximadamente cinco milímetros de ancho y un centímetro de alto- escapar de una pequeña jaula atravesando los barrotes en un líquido. estado y solidificándose de nuevo una vez que es libre. "Se usa un campo magnético para fundirlo en un líquido y sacarlo del recinto", explica Carmel Majidi, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad Carnegie Mellon. De la misma manera que el galio se derrite cuando se acerca a los 86ºF (30ºC), se solidifica por debajo de esa marca, y una vez que ha pasado por las rejas, vuelve a ser un metal duro. El hecho de que se derrita en la mano no significa que no pueda ser tan duro como otros metales.

Los científicos idearon varios experimentos para poner a prueba su creación. En uno, lo convierten en un tornillo que puede llegar a las esquinas, entrando en un agujero en su forma líquida y luego solidificándose, sellándolo. En otro, el robot MPTM actúa como soldador en un circuito LED, utilizando parte de sí mismo como soldadura; el galio funciona como material de soldadura y como material conductor, y al igual que otros metales, tiene una alta conductividad eléctrica, por lo que es muy efectivo para conectar circuitos. Pero, si se derrite a temperatura ambiente, ¿qué pasará cuando el circuito se caliente mientras funciona?

Majidi reconoce el problema de su cambio de estado. "Debido a su bajo punto de fusión, es posible que el galio se ablande e incluso se derrita cuando el circuito se calienta. Seguirá siendo conductor en estado líquido, por lo que no afectaría su rendimiento. Sin embargo, para evitar fugas o derrame, tendría que sellarse con caucho u otro material aislante suave", dice. Como director del laboratorio de máquinas blandas de Carnegie Mellon, el campo de especialización de Majidi son los materiales blandos, desde cristales hasta metales líquidos, y no le preocupa demasiado la perspectiva de la fusión de su MPTM: "La mayor parte de mi investigación se centra en los circuitos de metales líquidos en el que el material conductor permanece líquido durante el funcionamiento del circuito. Siempre que el metal esté correctamente sellado y aislado, las fugas no suelen ser motivo de preocupación", explica.

Los creadores del MPTM piensan que podría tener importantes aplicaciones médicas. Usando un modelo de estómago humano lleno de agua, resolvieron dos problemas muy comunes en medicina: en uno, llevaron al robot a un cuerpo extraño que necesitaba ser extraído. Una vez junto a él, un imán derritió al robot, que luego procedió a envolver el objeto. Luego, una vez que se enfrió, lo extrajeron rápidamente con imanes. En el otro, probaron la administración de un fármaco envuelto en MPTM. Una vez que llegó a donde se necesitaba, se derritió y liberó la droga.

Chengfeng Pan, ingeniero de la Universidad China de Hong Kong y coautor del artículo, explicó que "dar a los robots la capacidad de cambiar entre estado líquido y sólido les otorga más funcionalidad". Lo que viene a continuación, dice, es impulsar este sistema de materiales para “resolver algunos problemas médicos y de ingeniería muy concretos”.

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