Destacamento autónomo para el transporte submarino. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adx3539
Soft Robotics, que utiliza materiales flexibles y deformables, es un campo emergente en sistemas autónomos. Recientemente se ha aplicado a las tareas de próxima generación, como el muestreo de aguas profundas con pinzas robóticas suaves, lo que requiere una fuerte adhesión y desprendimiento autónomo. La adhesión bioinspirada ofrece una solución prometedora.
En la naturaleza, los pies de gecko, las proteínas de mejillón y las tazas de succión de pulpo logran una adhesión eficiente y reversible para tareas submarinas como la recolección de objetos, el movimiento en espacios estrechos y la unión superficial. Inspirados por estos, los investigadores han desarrollado métodos de adhesión submarina conmutables utilizando unión química, succión, presión negativa y fuerzas capilares.
Un equipo de investigadores de Corea y los Estados Unidos, dirigido por el profesor Hyunsik Yoon de la ingeniería química y biomolecular en la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Seúl, ha desarrollado con éxito los pies de tubo inspirados en estrellas de mar para adhesión y transporte submarino temporal y conmutable. Su trabajo se puso a disposición en línea y ha sido publicado En la revista científica avances.
“Nuestra tecnología inspirada en la estrella de mar puede unir y separar bajo el agua a la demanda, al igual que los pies del tubo de estrella de mar real. Starfish, un tipo de equinodermo, puede moverse en rocas, adherirse a las superficies ásperas, cavar y madriguera en arena y tirar granos de arena. Esta innovación podría transformar robots submarinos, reparaciones marinas y dispositivos médicos al proporcionar un fuerte agarre sin usar adhesivos químicos”, Obsurns Prof. Yoon.
El pie de tubo inspirado en la estrella de mar, diseñado mediante la combinación de dos componentes cilíndricos unidos en serie con diferentes propiedades mecánicas, compresas una boca de hidrogel suave y un tallo rígido. Su mecanismo subyacente es el siguiente: el cilindro de hidrogel recto cambia selectivamente su forma a una almohadilla suave y ahuecada al hincharse. La almohadilla se modifica para estirarse y extenderse en contacto. Finalmente, esta transformación facilita la adhesión deseable del pie a las superficies objetivo. En particular, la formación de un vacío dentro del tubo durante el desprendimiento da como resultado una fuerte fuerza de adhesión submarina de hasta 65 kPa.
Los investigadores logran una adhesión submarina temporal y reversible para aplicaciones robóticas. Crédito: Dr. Hyunsik Yoon Seúl University of Science and Technology
Los pies del tubo artificial propuesto exhiben histéresis de alta adhesión, liberación automática basada en estímulos externos y desprendimiento rápido por actuación neumática. En este estudio, los investigadores demuestran la funcionalidad de su adhesivo submarino temporal inspirado en los pies del tubo de la estrella de mar a través de la manipulación submarina de rocas.
Se espera que esta tecnología de adhesión submarina inspirada en la estrella de mar leque una amplia gama de aplicaciones del mundo real. El agarre reversible y sin pegamento podría permitir una transferencia precisa de chips en la fabricación microled, así como un accesorio temporal pero seguro para parches biomédicos y herramientas quirúrgicas en entornos húmedos. Al combinar una fuerte adhesión con una liberación fácil, esta innovación ofrece una solución versátil en los campos industriales y de atención médica.
“La tecnología de adhesión inspirada en la estrella de mar podría desempeñar un papel fundamental en el avance de la fabricación de visualización y la ingeniería biomédica. En la industria de la pantalla, su agarre preciso y controlable podría permitir una transferencia de chips altamente confiable en la producción microled, lo que ayuda a crear pantallas más brillantes y más eficientes en energía para teléfonos inteligentes, portales y grandes pantallas.
“En la atención médica, la misma adhesión reversible y sin pegamento podría conducir a parches biomédicos de próxima generación, sensores portátiles y herramientas quirúrgicas que se unen de forma segura a la piel o tejido húmedo sin irritación, mejorando la comodidad del paciente y los resultados del tratamiento”, elabora el Prof. Yoon en las posibles aplicaciones de su investigación.
Al ofrecer un método de apego fuerte pero suave, el presente trabajo podría ayudar a hacer que los dispositivos futuros sean más delgados, más inteligentes y más fáciles de usar.
Más información: Hyemin Lee et al, pies de tubo inspirados en la estrella de mar para adhesión y transporte submarino temporal y conmutable, avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adx3539
Proporcionado por la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Seúl
Cita: los pies de tubo inspirados en estrella de mar podrían ayudar a los robots submarinos a obtener un agarre (2025, 27 de agosto) recuperado el 27 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-starfish-tube-feet-underwrebots.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
