Los motores que funcionan con iones actualmente transportan satélites fuera de nuestro sistema solar, pero aquí en la Tierra, esta propulsión futurista podría impulsar robots en miniatura.
Daniel Drew, un estudiante de ingeniería en la Universidad de California, Berkeley, se sintió inspirado para estudiar robots en miniatura a partir de la ciencia ficción que devoró de niño.
Algún día, los robots en miniatura inspirados en insectos podrían usarse para buscar sobrevivientes en espacios confinados después de un desastre, monitorear la calidad del aire e incluso completar como polinizadores de insectos de la vida real que han sido eliminados de un área.
"Imagine un mundo donde podríamos aprovechar la información sensorial de cada insecto en la Tierra", dijo Drew. "Ese es el tipo de datos de alta resolución que podemos obtener".
Pero además de que estos prototipos bioinspirados parecían funcionar, dijo Drew, se toparon con un problema que sus inspiraciones de la vida real no enfrentaban: la energía. A diferencia de un insecto, un robot en miniatura necesita una fuente de energía, y eso generalmente significa una batería de algún tipo. Pero las baterías solo pueden volverse tan pequeñas, y colocar una batería más grande y poderosa en un microrobot significa que todo el robot necesita agrandarse, lo que frustra el propósito.
Drew dijo que su asesor, sin embargo, pensó que una solución clásica podría resolver este dilema moderno: los propulsores de iones. Se remontan a los experimentos del pionero de cohetes Robert Goddard, estos motores explotan el simple efecto electrostático familiar para la mayoría de las personas que han sacado los calcetines pegados a la secadora. En esencia, la propulsión de iones funciona disparando un electrón a una cámara llena de algún tipo de gas. Cuando golpea un átomo del gas, ese electrón golpea a un electrón fuera del átomo, haciéndolo cargar positivamente. Una rejilla cargada negativamente cerca del final de la cámara extrae ese átomo del propulsor. La fuerza de ese átomo que sale del propulsor impulsa su nave hacia adelante.
Sin embargo, esa fuerza es tan pequeña como un átomo, y los propulsores de iones palidecen en comparación con la potencia de los motores de combustible o baterías. Los intentos de escalar los propulsores de iones para hacerlos como los motores de Star Wars o incluso trabajar con aerodeslizadores no han tenido éxito debido a lo débil que es la fuerza. Los motores iónicos han sido relegados al vacío del espacio, donde los satélites que los utilizan no tienen resistencia del aire y la eficiencia es más importante que la velocidad.
Pero Drew se dio cuenta de que a pesar de todas sus fallas en la macroescala, los propulsores iónicos podían hacer maravillas en la microescala.
Diseñó versiones a pequeña escala de propulsores iónicos y comenzó a trabajar para integrarlos en robots en miniatura. Estos "ionocraft" son aproximadamente media pulgada cuadrada y vuelan a través de una correa. Las versiones futuras podrían usar pequeñas baterías a bordo para obtener hasta 10 minutos de vuelo, y Drew espera ver que se vuelvan aún más eficientes. Él demostró uno de sus robots en una conferencia el mes pasado en Montreal, Canadá. Actualmente, la nave no se puede dirigir, pero Drew y su equipo pueden controlar su altitud, lo que lo hace similar a un quadcopter básico con sus cuatro motores, dice. Con su falta de partes móviles y propulsión silenciosa, Drew dice que los espectadores han descrito el ionocraft como "espeluznante" y "como un OVNI".
Drew ahora está trabajando para mejorar el empuje de sus microrobots para que se muevan más rápido y con mayor potencia, además de pensar en cómo se manejarán estos ionocraft algún día e incluso cómo los humanos interactuarán psicológicamente con ellos a medida que estos dispositivos comiencen a entrar en la vida cotidiana. . Él imagina simulaciones de realidad virtual que emparejarían a los humanos con un enjambre de estos microrobots que uno podría encontrar.
"Microrobotics es un campo tan joven", dijo Drew. "Hay que presionar en todos los aspectos para avanzar".
Una versión anterior de este artículo declaró incorrectamente que el ionocraft vuela a través de la batería. Actualmente, las embarcaciones están conectadas a una fuente de energía, pero las versiones futuras pueden usar energía de la batería. Smithsonian.com lamenta el error.
