Lisandro Pardo
Cada vez que necesitamos buscar inspiración, no es mala idea mirar más de cerca a la naturaleza. Por citar un ejemplo, la venus atrapamoscas (Dionaea muscipula) puede realizar acciones muy complejas (entre ellas, liberar una presa que no es edible) aún sin poseer un sistema nervioso. A partir de esa habilidad, un grupo de investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pennsylvania creó una serie de objetos lógicos que responden a estímulos externos sin depender de recursos tradicionales como motores o baterías.
Por supuesto, los motores y las fuentes de energía portátiles no son obligatorias para que algo funcione. Un caso bastante común es el de las ratoneras. Todo lo que hacemos es inyectar un poco de nuestra energía en el resorte y colocarlo en equilibrio hasta que el roedor de turno haga saltar el arco. Esto también nos hace pensar en calculadoras mecánicas antiguas, máquinas formidables por dentro y por fuera, pero inútiles sin un humano dispuesto a girar la palanca. En cambio, lo que logró este equipo de ingenieros es integrar un equivalente a puertas lógicas IF/THEN en sus nuevas estructuras, dando lugar a comportamientos mecánicos avanzados con un simple cambio en el entorno.
Por ejemplo, el GIF animado nos enseña a una venus atrapamoscas artificial que sólo se activa cuando hay un objeto en su interior y su «actuador» es expuesto a un solvente. No hay ordenadores en segundo plano, ni motores ocultos. La acción no es muy veloz que digamos, unos 30 segundos en tiempo real, pero abre un amplio abanico de posibilidades. Una de las aplicaciones que mencionan los expertos es la creación de un dispositivo que mide la contaminación en el agua, preparado para tomar una muestra sólo cuando se detecta la presencia de un químico derivado del petróleo a una cierta temperatura. Los objetos fueron diseñados con impresoras 3D «multi-material», y surgen de un interés en la biestabilidad (mantener una de dos configuraciones por tiempo indefinido) y la sensibilidad (o sea, cambiar de forma bajo las condiciones correctas).
El profesor y líder del proyecto Jordan Raney explica que la biestabilidad es determinada por la geometría, mientras que la sensibilidad o capacidad de respuesta depende de las propiedades químicas. Al usar impresoras 3D que combinan varios materiales a la vez, es posible crear una especie de puente o vínculo entre ambas propiedades. El verdadero avance de los expertos es su control preciso sobre el proceso de transformación. En otras palabras, un material que se expande al absorber agua no es tan extraño, pero su expansión sucede en todas direcciones al mismo tiempo. La clave es limitar dicha expansión a direcciones específicas.
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