Pinzas inspiradas en patas de lagarto para recoger basura espacial

MADRID, 22 Dic. (EUROPA PRESS) -

   La NASA ha probado con éxito en microgravedad unas pinzas de sujeción basadas en la adherencia de las patas de los geckos, unos pequeños lagartos. El objetivo es que herramientas con este diseño puedan recoger y manejar desechos orbitales o satélites en desuso.

   El proyecto pinza de gecko fue seleccionado para un vuelo de prueba a través del Programa Oportunidades de vuelos de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA. Los investigadores utilizaron las pinzas en breves períodos de ingravidez a bordo de los aviones C-9B durante un vuelo parabólico de la NASA en agosto.

   "Los desechos orbitales son un grave riesgo para las naves espaciales, incluyendo la Estación Espacial Internacional", dijo Aaron Parness, un investigador de robótica del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), investigador principal de las pinzas. "Esto es definitivamente un problema que vamos a tener que tratar. Nuestro sistema podría contribuir algún día a una solución."

PELOS ELECTRIZADOS

   El sistema de sujeción desarrollado por Parness y sus colegas se inspiró en los geckos, lagartos que se aferran a las paredes con facilidad. Las patas de los geckos han ramificado matrices de diminutos pelos, los más pequeña de los cuales son cientos de veces más delgados que un cabello humano. Este sistema de pelos puede ajustarse a una superficie rugosa. Aunque los investigadores no pueden hacer una réplica perfecta de la pata de un gecko, han puesto estructuras de este "pelo" en las almohadillas adhesivas de las pinzas.

   Los pelos sintéticos, también llamados tallos, son en forma de cuña y tienen una tapa inclinada, en forma de hongo. Cuando la almohadilla de agarre toca ligeramente parte de un objeto, sólo las puntas de los pelos hacen contacto con esa superficie. "La rigidez de las pinzas se puede encender y apagar, cambiando la dirección en la que se tire de los pelos", dijo Parness.

   Para hacer que la pinza se pegue a una superficie, se aplica fuerza al material de la almohadilla adhesiva de una manera que hace que los pelos se curven. Esto aumenta el área real de contacto entre los pelos y la superficie, lo que corresponde a una mayor adherencia. Cuando la fuerza se releja y los pelos vuelven a posición vertical, se anula la pegajosidad, informa la NASA.

UN PROCESO FÍSICO

   Un fenómeno llamado de Van der Waals, llamado así por el físico ganador del Premio Nobel Johannes van der Waals, explica la rigidez no permanente de las pinzas, así como las propiedades de las patas del gecko. Estas fuerzas adhesivas temporales ocurren porque los electrones que orbitan alrededor de los núcleos de los átomos no están espaciados uniformemente, creando una ligera carga eléctrica. Tales fuerzas persisten incluso en condiciones de temperatura, presión y radiación extrema.

   "La fiabilidad de las fuerzas de van der Waals, incluso en entornos severos, los hace especialmente útiles para aplicaciones espaciales", dijo Parness. "El sistema podría capturar objetos en el espacio que están girando o que caen, y de otro modo sería difícil de atacar", dijo.

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   En las últimas pruebas, las pinzas fueron capaces de coger un cubo de 9 kilos que flotaba. Las pinzas también fueron capaces de atrapar a un investigador con un chaleco hecho de paneles de material nave espacial, lo que representa un "objeto" de 113 kilos. Los miembros del equipo de investigación llevaron a cabo el dispositivo con almohadillas adhesivas durante la prueba, pero la idea final es integrar las pinzas en un brazo o una pierna robótica.

   En total, las pinzas se han probado en más de 30 superficies de nave espacial en el JPL. También se han probado con éxito en una cámara de vacío térmica, con las condiciones y temperaturas de menos 60 grados Celsius de vacío totales para simular las condiciones del espacio.

   Además, las pinzas pueden ayudar a inspeccionar una nave espacial, o a atracar pequeños satélites en la Estación Espacial Internacional.

@CIENCIAPLUS