Un robot caminante de tamaño reducido logró desplazarse durante 150 días sin utilizar baterías tradicionales. Esto fue posible gracias a una membrana instalada en sus patas que produce electricidad cada vez que toca una superficie metálica. El proyecto fue liderado por Yue Gao, del Departamento de Ciencia Macromolecular de la Universidad Fudan, y publicado en la revista National Science Review.
El robot pesa menos de dos gramos y con una batería convencional solo podría mantenerse en movimiento unos minutos. Para superar esta limitación, el equipo optó por convertir el suelo en una fuente de energía. La membrana que genera electricidad está hecha de gel de poliacrilato de potasio, un polímero que retiene agua y tiene un espesor de 135 micrómetros, similar al de una hoja de papel.
Esta membrana se coloca en las patas del robot y funciona al entrar en contacto con metales como aluminio, zinc o silicio. Al pisar estas superficies, se produce una reacción electroquímica donde el metal cede electrones y el oxígeno y la humedad del aire los reciben del otro lado de la membrana. Así, el suelo actúa como uno de los componentes de una pila, similar a las baterías de metal y aire.
El proceso comienza en apenas una décima de milisegundo al tocar el suelo y se detiene inmediatamente al levantar la pata. La membrana genera 133 milivatios por centímetro cuadrado sobre zinc y 103 milivatios sobre aluminio, una potencia aproximadamente diez veces mayor que la de las microbaterías usadas habitualmente en robots pequeños.
Para validar el sistema, el equipo fabricó un robot caminante impreso en 3D de 6.7 por 5.7 centímetros y realizó pruebas en diferentes condiciones. Durante 150 días, el robot funcionó de manera intermitente, dando más de 10,000 pasos sin que el voltaje disminuyera, y posteriormente superó un millón de pasos acumulados. La membrana resistió temperaturas desde 20 grados bajo cero hasta 80 grados Celsius.
El robot incluso pudo subir superficies metálicas inclinadas usando la energía generada por sus pasos. Además, la membrana alimentó una luz LED y un transmisor Bluetooth. También cumple una función adicional como sensor, ya que las señales eléctricas varían según el material y la textura del suelo, lo que permitiría al robot identificar el tipo de superficie sobre la que se desplaza.
El sistema tiene limitaciones. El metal del suelo se consume durante la reacción, y en las pruebas el robot gastó alrededor de 2 gramos de aluminio del terreno. La membrana también se degrada con el tiempo debido al dióxido de carbono del aire, por lo que los investigadores tuvieron que reponer algunos componentes químicos para mantenerla operativa.
El robot no puede funcionar sobre plástico, vidrio, tierra u otros materiales orgánicos donde no ocurre la reacción electroquímica. Para esos casos, utiliza un pequeño supercondensador que almacena energía convencional y la libera cuando no hay metal bajo sus patas.
Los metales y el silicio que aprovecha la membrana están presentes en muchas infraestructuras modernas como tuberías, edificios, centros de datos y maquinaria industrial. Esto abre posibilidades para que robots pequeños inspeccionen conductos, subestaciones eléctricas o espacios reducidos sin necesidad de cables ni recargas constantes, obteniendo energía del entorno metálico.
Entre las aplicaciones mencionadas se encuentra también la búsqueda de sobrevivientes tras un terremoto, donde la autonomía energética de un robot diminuto podría ser crucial para operar sin ayuda externa durante largos períodos.
Datos basados en información reportada originalmente por infobae.com tecno.
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