Estrategias de tejido codificadas para el morfo de forma programable y el camuflaje en metasurfaces de tela. Crédito: Yuan et al.
La naturaleza, particularmente los humanos y otros animales, siempre ha estado entre las principales fuentes de inspiración para los robotistas. De hecho, la mayoría de los robots existentes se parecen físicamente a animales específicos y/o están diseñados para abordar las tareas al emular las acciones, movimientos y comportamientos de especies específicas.
Una habilidad innata de algunos animales que hasta ahora rara vez se ha replicado en los robots es la transformación y el camuflamiento de forma. Se sabe que algunos organismos vivos, incluidos algunos insectos, pulpos y camaleones, cambian reversiblemente su apariencia, forma y forma en respuesta a su entorno, ya sea para esconderse de los depredadores, mover objetos o simplemente mientras se mueve en entornos específicos.
Investigadores de la Universidad de Jiangnan, la Universidad Técnica de Dresde, la Universidad Laurentian y el Centro Internacional de Educación de la Moda de Shanghai, diseñaron recientemente nuevos metasurfaces textiles flexibles y programables que podrían usarse para desarrollar robots que exhiben una capacidad de transformación y camuflaje similares. Estos materiales, introducidos en un papel publicado En materiales avanzados de fibra, esencialmente consisten en estructuras de punto que pueden diseñarse cuidadosamente adaptando la disposición geométrica de sus bucles de hilo entrelazados subyacentes.
Un robot suave de tuberías por actuación neumática de tela secuencial. Crédito: Materiales avanzados de fibra (2025). Doi: 10.1007/s42765-025-00591-0
“En la naturaleza, los maestros de disfraz como los insectos de palo y las mariposas de hoja muerta han perfeccionado el camuflaje de forma durante millones de años, mientras que las telas de camuflaje modernas aún dependen principalmente de patrones de color estático”, dijo el Dr. Fengxin Sun, autor principal del periódico, a Tech Xplore.
“Este contraste nos llevó a preguntar: ¿Qué pasaría si los telas de camuflaje pudieran adaptarse dinámicamente como organismos vivos, alterando tanto el color como la textura en tiempo real para que coincidan con sus alrededores? Nuestro objetivo era explorar cómo las estructuras textiles podrían diseñarse para lograr capacidades dinámicas de morfización de forma, allanando el camino hacia las tecnologías de camuflaje de próxima generación que cierre esta evolución de la evolución”.
Una característica característica de las metasurfaces textiles desarrolladas por el Dr. Sun y sus colegas es que también pueden programarse adaptando la disposición de puntadas y su geometría, en lugar de confiar solo en la composición del hilo utilizado para crearlos. Al realizar una serie de análisis teóricos y experimentos en el mundo real, los investigadores pudieron delinear claramente cómo los materiales que diseñaron cambiaron al cambiar la disposición de las puntadas y la composición del hilo de manera específica.
“Al ajustar la disposición geométrica de las puntadas de tela, en lugar de usar hilos especiales, creamos las metasurfaces tejidas”, explicó Sun. “Este método impulsado por la geometría nos permite programar el comportamiento mecánico de la tela utilizando una amplia gama de tipos de hilo, y ofrece un control robusto y escalable que permanece estable en diferentes condiciones ambientales”.
Las pruebas iniciales revelaron que las metasurfaces recientemente diseñadas pueden sufrir deformaciones deseables que son difíciles de lograr utilizando la mayoría de los materiales utilizados previamente para fabricar robots blandos. Estos incluyen la llamada transformación no euclidiana, transformaciones gaussianas (impulsadas por la curvatura) y cambios de forma provocados por la inflación.
Estrategias de tejido codificadas para la robótica de transformación programable y el camuflaje mimético. Crédito: Yuan et al.
“Nuestro estudio permite deformaciones de tela precisas y programables en robótica de textiles blandos, desde estructuras inflables con múltiples modos de forma, hasta secuencias de movimiento de un solo activador, hasta transformaciones de camuflaje planas a 3D”, dijo Sun.
“Este diseño informado por la geometría abre la puerta a aplicaciones escalables, de bajo costo y personalizables, como dispositivos portátiles, pieles de camuflaje adaptativo para la defensa, la observación de la vida silvestre e incluso la ropa urbana adaptativa para la termorregulación”.
Este reciente trabajo de Sun y sus colegas podría abrir nuevas y emocionantes posibilidades para el desarrollo de una amplia gama de electrónica y sistemas robóticos. En el futuro, las metasurfaces textiles que introdujo podrían usarse para crear una amplia gama de sistemas programables, que incluyen engranajes inteligentes personalizables o electrónica de consumo adaptable, así como robots con piezas electrónicas receptivas que pueden exprimir en espacios estrechos, adaptar su forma para navegar mejor por los entornos específicos y ocultar su presencia.
“Nuestros próximos estudios explorarán cómo las estructuras textiles jerárquicas afectan la macromecánica de la robótica de textiles blandos, con el objetivo de mejorar la precisión de control y la estabilidad de la forma”, agregó Sun. “Junto a esto, planeamos diseñar y desarrollar ropa de camuflaje de fabricación de forma portátil que en realidad podría usarse en la vida real”.
Escrito para usted por nuestro autor Ingrid Fadellieditado por Gaby Clarky verificado y revisado por Robert Egan—Este artículo es el resultado de un trabajo humano cuidadoso. Confiamos en lectores como usted para mantener vivo el periodismo científico independiente. Si este informe le importa, considere un donación (especialmente mensual). Obtendrá una cuenta sin anuncios como agradecimiento.
Más información: Chenmin Yuan et al, metasurfaces textiles programadas estructuralmente para robótica de transformación suave y camuflaje mimético biónico, materiales avanzados de fibra (2025). Doi: 10.1007/s42765-025-00591-0.
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Cita: las metasurfaces textiles tejidos permiten que los robots blandos se transformen y camuflen a pedido (2025, 19 de agosto) Recuperado el 19 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-textile-metasurfaces-soft-robots-morph.html
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