El avance en las últimas décadas en el desarrollo de nuevos materiales inteligentes o materiales activos presagia un futuro brillante en este campo de investigación. Materiales activos son aquellos cuyas propiedades pueden ser modificadas mediante la aplicación de un estímulo externo. La naturaleza de dicho estímulo determina la familia a la que pertenece el material.

Ejemplo: Los materiales electro-activos, en los que la aplicación de un campo eléctrico genera una deformación. Dichos materiales, entre los que se encuentran los polímeros piezoeléctricos y los elastómeros Dieléctricos, tienen un gran potencial para ser empleados en la fabricación de robots flexibles (soft robots), debido a su capacidad para llevar a cabo grandes y complejas deformaciones de expansión, flexión y torsión cuando son sometidos a estímulos de carácter eléctrico.

Recientemente, experimentos llevados a cabo en el laboratorio Suo (Haravard) con el DE VHB4910, han demostrado que estos materiales pueden experimentar expansiones superficiales eléctricamente inducidas del 1962% (véase Figura 1a). Los científicos predicen una revolución industrial en el campo de la robótica en las próximas dos décadas, donde la robótica convencional será reemplazada por la era de soft robotics.

Objetivos: Con este horizonte en mente, los laboratorios más avanzados en el campo de soft robotics investigan la fabricación de nuevos prototipos (soft robots) donde se potencien: (i) interacciones más seguras con humanos; (ii) respuestas de actuación rápidas y adaptables a la forma del entorno; (iii) durabilidad extrema en ambientes donde la presencia de humanos es prácticamente imposible (aplicaciones en espacio y subacuáticas).

Investigación Teórico-Computacional

Esta investigación aborda tanto a nivel teórico como computacional el problema de diseño y de control óptimo de materiales electro-activos. Dichos materiales tienen un gran potencial para ser empleados en campos que actualmente están en pleno desarrollo en el contexto de la Industria 4.0 como son la robótica flexible, la impresión 4D o el concepto conocido como Internet of Things.

Fruto de la investigación planteada se pretende obtener un conjunto de herramientas eficientes que apoyen al diseñador en la concepción óptima de este tipo de dispositivos, posibilitando la creación de futuras ventajas competitivas en un amplio rango de empresas y sectores debido, principalmente, al carácter horizontal de sus aplicaciones.

Transferencia de Conocimiento y Tecnología

El objetivo último de la investigación planteada es la transferencia de conocimiento y tecnología al tejido industrial de la Región de Murcia en líneas estratégicas que aportarían un alto valor añadido. En particular el desarrollo de tecnologías sostenibles de producción y transformación de productos basadas en robótica flexible, más avanzadas, eficientes y seguras, así como la introducción de las tecnologías de la Información y la Comunicación, mediante el desarrollo de nuevos dispositivos inteligentes basados en materiales activos, como factores básicos de mejora de la competitividad empresarial.