Un nuevo robot que utiliza pinzas inspiradas en las patas del gecko (popularmente llamados dragones) podría resolver el problema de poder recoger cosas en el espacio, ayudando a limpiar el desorden y basura espacial que orbita la Tierra.
El dispositivo del tamaño de una tostadora de pan puede agarrar, sujetarse y moverse incluso en superficies grandes y lisas en microgravedad, tanto en objetos planos como curvos. Para ello, usa un material «adhesivo seco» creado por Hao Jiang en la Universidad de Stanford en California y sus colegas.
«Esta capacidad de agarrar un objeto casi en cualquier parte, en lugar de necesitar un punto de agarre específico que ni siquiera tiene que estar allí, es realmente ventajoso», dice Matthew Spenko en el Instituto de Tecnología de Illinois en Chicago. Significa que no necesitas una posición de precisión.
En un entorno donde una fuerza accidental puede enviar algo volando y los desechos espaciales pueden viajar más rápido que la velocidad del sonido, la agilidad es la clave.
Conseguir un agarre
Los geckos pueden sostenerse en casi cualquier superficie lisa con solo unos dedos de las patas, que están cubiertos de pequeños pelos de goma. Los extremos de esos pelos se dividen en pequeñas hebras que interactúan con las moléculas de cualquier superficie que el gecko esté escalando. Esto produce un efecto de tipo velcro que actúa como un adhesivo solo cuando los dedos del gecko están tirando a lo largo de una superficie y la flexión, una acción que aumenta el área de los pelos vibrantes.
Los investigadores imitaron este rasgo para su pinza, que presenta una delgada hoja cubierta de cuñas salientes de un décimo de milímetro de ancho. Estas micro-cuñas se pegan a una superficie lisa cuando doblan mientras que se tiran a través de él. Las hojas de este tipo de material se han utilizado antes para crear pequeños robots que pueden subir paredes lisas mientras arrastran cargas pesadas.
Jiang y sus colegas usaron dos hojas cubiertas de estas cuñas con una polea robótica que tiró de las cubiertas una vez que tocaron un objeto. Esto hizo que el sistema fuera más fuerte que la versión de hoja única bloqueando el objeto entre dos juegos de cuñas. Unido a un brazo robótico, el dispositivo podría agarrar y asegurar suavemente incluso trozos grandes de basura espacial.
Restos de basura espacial
La basura espacial en la órbita de la Tierra es un problema creciente. Trozos de satélites apagados, naves espaciales y otros equipos desechados o averiados que rodean nuestro planeta, todos potencialmente peligrosos para los satélites que trabajan y para la Estación Espacial Internacional.
De los cientos de miles de pedazos de escombros, más de 20.000 son mayores de 10 centímetros de ancho, lo suficientemente grandes como para aplastar una pieza de un satélite y crear aún más basura en la órbita.
Las ideas propuestas para recolectar la basura incluyen barrerla con una red magnética gigante o vaporizarla con rayos láser, pero ninguno se ha puesto es funcionamiento aún, y por ahora, nadie está recogiendo la basura.
Ahí es donde entra un nuevo robot. El duro ambiente del espacio hace que los métodos que usamos para agarrar cosas en la Tierra sean ineficaces. No se puede usar un sistema basado en succión, porque no hay aire para aspirar. Los brazos robóticos con «dedos» de agarre solo funcionan si hay algo para agarrar, pero muchos pedazos de escombros tienen lados lisos y planos.
Los adhesivos normales dejan de ser pegajosos en el frío vacío, e incluso pegar un pedazo de cinta requiere suficiente fuerza para hacer que el objeto que está adherido a flotar lejos. Los esquemas más sofisticados suelen ser demasiado grandes y pesados para ponerlos en órbita.
Recogedor de basura
Los investigadores han probado su recogedor inspirado en el gecko en la ingravidez temporal de un vuelo parabólico de un avión, y utilizando aire a presión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA. Incluso enviaron una versión simplificada para que los astronautas pudieran probar en la Estación Espacial Internacional.
En el avión, el dispositivo fue capaz de agarrar y moverse alrededor del cubo, cilindro y objetos en forma de esfera y luego suavemente liberarlos sin afectar su movimiento. En el JPL, ató autónomamente a los objetos de la deriva más de 100 veces su tamaño y masa. En la estación espacial, se mantuvo en una pared durante varias semanas.
«Es difícil poner todas esas pequeñas almohadillas de gecko en contacto con la superficie y distribuir uniformemente la carga, especialmente si va a funcionar con objetos planos y curvos», dice Spenko. «Lo que es realmente impresionante en este trabajo es que lo escalan y muestran que funciona en un tamaño más grande«.
La pinza puede ser utilizada para recoger piezas de desechos espaciales a la deriva para su eliminación, pero también podría utilizarse en un robot que pueda escalar en el exterior de la nave espacial, o para ayudar con el acoplamiento autónomo entre las naves espaciales.
