Saltando nematodos y modelo de salto suave bioinspirado. Crédito: Kumar S et al
Inspirados en los movimientos de un pequeño gusano parásito, los ingenieros de Georgia Tech han creado un robot suave de 5 pulgadas que puede saltar tan alto como un aro de baloncesto.
Su dispositivo, una varilla de silicona con una columna vertebral de fibra de carbono, puede saltar 10 pies de altura a pesar de que no tiene piernas. Los investigadores lo lograron después de ver un video de nematodos de alta velocidad pellizcándose en formas extrañas para volar hacia adelante y hacia atrás.
Los investigadores describen el robot blando en la robótica de la ciencia. Dijeron que sus hallazgos podrían ayudar a desarrollar robots capaces de saltar a través de varios terrenos, a diferentes alturas, en múltiples direcciones.
“Los nematodos son criaturas increíbles con cuerpos más delgados que un cabello humano”, dijo Sunny Kumar, coautor principal del periódico e investigador postdoctoral en la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular (CHBE). “No tienen piernas, pero pueden saltar hasta 20 veces su cuerpo.
Los nematodos, también conocidos como gusanos redondos, se encuentran entre las criaturas más abundantes en la tierra. Viven en el medio ambiente y dentro de los humanos, insectos y animales. Pueden causar enfermedades en su huésped, que a veces pueden ser beneficiosos. Por ejemplo, los agricultores y los jardineros usan nematodos en lugar de pesticidas para matar insectos invasivos y proteger las plantas.
Una forma en que se aferran a su anfitrión antes de entrar en sus cuerpos es saltando. Utilizando cámaras de alta velocidad, Victor Oretega-Jiménez, un ex científico de investigación tecnológica de Georgia que ahora es miembro de la facultad de la Universidad de California, Berkeley, vio a las criaturas doblar sus cuerpos en diferentes formas basadas en a dónde querían ir.
Crédito: Instituto de Tecnología de Georgia
Para saltar hacia atrás, los nematodos apuntan hacia arriba mientras apretan el punto medio de su cuerpo para crear una torcedura. La forma es similar a una persona en una posición de sentadilla. A partir de ahí, el gusano usa energía almacenada en su forma contorsionada para impulsar hacia atrás, terminar sobre el final, al igual que una gimnasta que hace un volteo.
Para saltar hacia adelante, el gusano apunta su cabeza recta y crea una torcedura en el extremo opuesto de su cuerpo, apuntando en el aire. La postura es similar a alguien que se prepara para un salto amplio de pie. Pero en lugar de saltar recto, el gusano catapulta hacia arriba.
“Cambiar su centro de masa permite que estas criaturas controlen de qué manera saltan. No estamos al tanto de ningún otro organismo a esta pequeña escala que pueda saltar eficientemente en ambas direcciones a la misma altura”, dijo Kumar.
Y lo hacen a pesar de que casi atan sus cuerpos a un nudo.
“Los problemas son típicamente rompecabezas”, dijo Ishant Tiwari, miembro postdoctoral de CHBE y coautor principal del estudio. “Los vasos sanguíneos doblados pueden conducir a accidentes cerebrovasculares. Las pajitas rizadas no tienen valor. Las mangueras revertidas cortan el agua. Pero una energía de las tiendas de nematodos retorcidas que se usa para impulsarse en el aire”.
Un cómic inspirado en la investigación. Crédito: Saad Bhamla/Georgia Tech Un cómic inspirado en la investigación. Crédito: Saad Bhamla/Georgia Tech
Después de ver sus videos, el equipo creó simulaciones de los nematodos de salto. Luego construyeron robots suaves para replicar el comportamiento de los gusanos de salto, luego reforzándolos con fibras de carbono para acelerar los saltos.
Kumar y Tiwari trabajan en el laboratorio del profesor asociado Saad Bhamla. Colaboraron en el proyecto con Oretega-Jiménez e investigadores de la Universidad de California, Riverside.
El grupo descubrió que los problemas permiten que los nematodos almacenen más energía con cada salto. Lo liberan rápidamente, en una décima parte de un milisegundo, para saltar, y son lo suficientemente difíciles como para repetir el proceso varias veces.
El estudio sugiere que los ingenieros podrían crear sistemas elásticos simples hechos de fibra de carbono u otros materiales que puedan resistir y explotar torceduras para saltar a través de varios terrenos.
“Recientemente se lanzó un robot de salto a la luna, y se están creando otros robots saltados para ayudar con misiones de búsqueda y rescate, donde tienen que atravesar terrenos y obstáculos impredecibles”, dijo Kumar.
“Nuestro laboratorio continúa encontrando formas interesantes en que las criaturas usan sus cuerpos únicos para hacer cosas interesantes, luego construyen robots para imitarlos”.
Más información: Kumar S et al, Inestabilidad reversible de Kink impulsa saltos ultrarrápidos en nematodos y robots blandos, Science Robotics (2025). Doi: 10.1126/scirobotics.Adq3121. www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adq3121
Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Georgia
Cita: los ingenieros crean un robot que puede saltar 10 pies de altura, sin patas (2025, 23 de abril) recuperado el 23 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-robot-feet-high-legss.html
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