Ingenieros imprimieron un robot en 3D que camina con aire y sin electricidad, incluso bajo el agua

Un robot blando, impreso en 3D y capaz de desplazarse sin necesidad de electricidad, ha sido desarrollado por un equipo de ingenieros liderado por Yichen Zhai en la Universidad de California en San Diego. Alimentado únicamente con aire comprimido, este dispositivo puede caminar por terrenos irregulares e incluso moverse bajo el agua, abriendo nuevas posibilidades en robótica para entornos extremos.

Este avance, publicado en Advanced Intelligent Systems, representa una innovación en la fabricación de robots sin circuitos eléctricos. Su diseño, basado en seis patas flexibles y materiales plásticos de alta resistencia, lo hace ideal para operar en lugares donde la electrónica puede fallar o representar un riesgo.

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¿Cómo funciona el robot impreso en 3D?

El robot ha sido impreso completamente en una sola pieza utilizando un polímero flexible comúnmente utilizado en mangueras y suelas de zapatos. Su fabricación tomó dos días y medio en una impresora 3D de alta precisión, lo que permite replicar su diseño sin ensamblaje adicional.

Para moverse, el dispositivo utiliza un sistema de cámaras y tubos internos por donde fluye aire desde un pequeño tanque. La presión del aire, regulada mediante válvulas mecánicas, activa un ciclo de inflado y desinflado en distintas zonas del cuerpo, lo que genera el movimiento coordinado de sus seis patas. Durante cada paso, tres patas se mantienen firmes mientras las otras tres avanzan, proporcionando equilibrio y tracción en superficies inestables.

Este sistema mecánico sin motores ni cables permite que el robot avance de forma lenta pero constante, alcanzando velocidades de hasta 4 centímetros por segundo, algo superior al ritmo de un caracol. Aunque modesto, este desplazamiento resulta suficiente para demostrar su funcionalidad en situaciones reales.

La ventaja de no tener componentes electrónicos

Al no depender de circuitos eléctricos, el robot es completamente inmune al agua, lo que lo convierte en una herramienta ideal para exploración submarina o ambientes con alta humedad. Durante pruebas realizadas en una playa, logró caminar hacia una charca profunda, sumergirse y continuar su trayecto sin daños.

Además, su resistencia a condiciones extremas abre la posibilidad de utilizarlo en zonas donde la presencia de chispas eléctricas sería peligrosa, como minas o espacios con gases inflamables. Según la investigadora Perla Maiolino, de la Universidad de Oxford, el hecho de que todo el cuerpo del robot esté construido con un solo material lo hace estructuralmente más estable y simplifica su producción.

Este diseño sin electrónica también lo protege frente a la radiación del espacio exterior, un entorno donde los componentes convencionales suelen degradarse rápidamente. La robustez y autonomía que ofrece este tipo de sistemas lo convierten en un candidato potencial para misiones espaciales futuras.

Robot en desarrollo de mejoras

Actualmente, el equipo de Zhai trabaja en una versión mejorada del robot. El objetivo es aumentar su velocidad y autonomía, permitiendo que un solo tanque de aire lo mantenga en operación por más tiempo. En la versión actual, el suministro permite una marcha continua de 80 segundos antes de requerir recarga.

Otra meta en desarrollo es incorporar un sistema de dirección autónomo. En la actualidad, el robot solo puede moverse en línea recta. Se espera que, mediante la manipulación avanzada del flujo de aire, el robot pueda esquivar obstáculos y adaptarse a distintos escenarios, similar al funcionamiento de un robot aspiradora inteligente.

Zhai también destacó que el diseño es lo suficientemente accesible como para que cualquier persona con una impresora 3D pueda fabricarlo. “Si la gente lo disfruta, pueden hacerlo ellos mismos. Eso es suficiente”, señaló.