Diga la palabra "palomitas de maíz" y probablemente piense en un sabroso manjar de teatro. Pero estos pequeños núcleos son capaces de hacer mucho más que simplemente cortar la tensión silenciada de una película de John Krasinski. Contienen un depósito de fuerza desplegable. Con la adición de calor, el proceso de reventar desencadena una caja de energía de Pandora que, si se aprovecha, puede ponerse a trabajar.
Steven Ceron, un ingeniero mecánico en la Universidad de Cornell (y, suponemos, un devoto de las palomitas de maíz), decidió hacer eso en una serie de experimentos. En mayo, presentó los hallazgos tentadores en la Conferencia Internacional de IEEE sobre Robótica y Automatización: robots con palomitas de maíz. Ahora, Ceron ha escrito sus resultados en un documento, y ha causado bastante alboroto robótico.
"Mi primera reacción fue preguntarme si se trataba de una broma muy bien investigada", dice Adi Azulay, un desarrollador de diseño de Microsoft que no participó en la investigación. "Pero hicieron todo lo que estaban allí y lograron todo lo que se propusieron hacer".
Es comprensible cómo todo esto podría exagerarse. La frase "robots impulsados por palomitas de maíz" evoca toda la imagen, pero antes de que su imaginación se vuelva loca con una trama de película B que detalla humanoides hiperinteligentes arrojando granos ardientes a las calles de Manhattan, tenga en cuenta que la funcionalidad alimentada con maíz todavía está en Es la infancia.
Los robots presentados en el documento de Ceron, "Actuadores de robot impulsados por palomitas de maíz", son simples: por ejemplo, una es una mano de tres dedos que agarra una bola blanda; otro soporta el peso de una pesa rusa de nueve libras.
Los actuadores son componentes de dispositivos o sistemas que convierten la energía en un movimiento intencional, generalmente para realizar una tarea, como un mecanismo que cierra y abre una válvula para liberar vapor. Pero los actuadores pueden ir más allá de la maquinaria: su bíceps, por ejemplo, es un tipo de actuador, ya que canaliza la energía de sus células hacia movimientos como la flexión.
Cuando aparece un núcleo de palomitas de maíz, sufre una sorprendente transformación física. La aplicación calienta superhumedece bolsas de agua dentro de la pepita en forma de lágrima. Eventualmente, la presión se acumula hasta el punto en que ya no puede ser contenida por la frágil capa externa, y el contenido de almidón explota (por cierto, el "pop" que oyes es en realidad el sonido del vapor de agua presurizado que se libera de su cursi grilletes). Esta verdadera erupción volcánica es lo que permite que la carne almidonada y almohadada en el interior haga piruetas, expandiéndose hasta 15.7 veces en volumen. Bañado por el aire circundante relativamente frío, las olas se secan y se reubican en nubes hinchadas y crujientes que combinan muy bien con la mantequilla y la sal.
Ceron y sus colegas se dieron cuenta de que habían visto desperdiciar esta energía durante demasiado tiempo. En un intento por aprovechar el poder del pop, los investigadores decidieron ver si podían ir contra la corriente y empujar los límites de este almidón básico.
En un experimento, los investigadores usaron palomitas de maíz para alimentar un actuador de "atasco", agregando integridad estructural a una cáscara externa suelta a medida que salían los granos. Las palomitas de maíz se atascaron contra sí mismas mientras se expandían, haciendo que la estructura fuera lo suficientemente rígida como para tirar de un peso de 100 gramos hacia arriba. En otro, el equipo utilizó las palomitas de maíz puramente como fuente de energía, colocando los granos en un recipiente flexible entre dos placas unidas por cables. Cuando los granos se abrieron de golpe, las placas se separaron, tirando de los cables y apretando una "pinza" de mano debajo del artilugio.
"Realmente esperamos que [este trabajo] motive a otros a considerar materiales no tradicionales, incluso algo tan aleatorio como las palomitas de maíz", dice Ceron en una entrevista con Evan Ackerman de IEEE Spectrum .
¿La gran desventaja de los robots con palomitas de maíz? No hay Benjamin abotonándose estas explosiones cursi. No solo se trata de un actuador único, sino que una vez que llena un sistema con maíz reventado, también necesita limpiar los escombros (aunque, como señala el documento, los granos erupcionados se disolverán en agua después de dos semanas), lo que es bueno si está operando bajo un plazo muy, muy laxo).
Pero lo que carece de sostenibilidad en las palomitas de maíz lo compensa al ser liviano, rentable y biodegradable, especialmente en comparación con una bomba de aire que, aunque capaz de reciclar el aire a través de su sistema, también requeriría un proceso de fabricación relativamente costoso que agrega mucho peso para un sistema robótico. En otras palabras, quizás las palomitas de maíz pueden convertirse en el plato compostable de la vajilla robótica.
"No siempre tenemos que buscar soluciones de alta tecnología", argumenta en un comunicado de prensa para Cornell la supervisora de Ceron, Kirsten H. Petersen, que dirige el Laboratorio de Inteligencia Incorporada Colectiva de Cornell. "Los robots simples son baratos y menos propensos a fallas y desgaste".
Y, por supuesto, las palomitas de maíz son tan comestibles. Una aplicación atractiva podría ser un dispositivo ingerible para un procedimiento médico, aunque los primeros investigadores tendrían que manipular cuidadosamente sus mecanismos para asegurarse de que una serie de explosiones con almidón no causarían estragos en el cuerpo humano. Otro obstáculo, como señala Azulay, es que "aunque las palomitas de maíz son ingeribles, ninguna de las formas de hacerlo son".
Entonces, aunque puede haber núcleos de conocimiento para extraer de este trabajo, como de costumbre, solo el tiempo dirá si los hallazgos realmente valen la pena.
