Conocemos a los insectos que caminan sobre el agua, los comúnmente insectos zapateros o zancudos de agua. Su habilidad se debe a que sus patas están cubiertas de pelos hidrófobos que, al interactuar con la tensión superficial del agua, atrapan pequeñas bolsas de aire, permitiéndoles flotar y desplazarse sin hundirse.

Ahora imaginemos pequeños robots recorriendo la superficie de un lago o una piscina para comprobar la calidad del agua o buscando personas en zonas inundadas. Esta tecnología se está convirtiendo en una realidad gracias a científicos de la Universidad de Virginia. Inspirados por la naturaleza y por los zapateros acuáticos, crearon dos prototipos que pueden impulsarse sobre superficies líquidas.

El primero, llamado HydroFlexor, rema sobre una superficie con movimientos similares a los de una aleta. El segundo, llamado HydroBuckler, camina con un movimiento que imita el de los insectos acuáticos. La innovación clave que lo hizo posible es una tecnología desarrollada por el equipo llamada HydroSpread.

Para flotar y moverse sobre la superficie de un líquido, los robots necesitan películas ultrafinas y flexibles (los pelos hidrófobos de la naturaleza). Los métodos tradicionales para fabricar estas películas implican producirlas sobre una superficie rígida, como el vidrio, y luego transferirlas al agua, lo que a menudo daña o rompe la película. Sin embargo, la técnica HydroSpread permite fabricar las películas directamente sobre el líquido.

Los responsables del avance detallan este proceso en un estudio publicado en Science Advances. Primero, depositaron una tinta polimérica líquida sobre la superficie del agua, donde se extendió formando una película ultrafina y sin costuras.

A continuación, utilizaron un láser para cortar y modelar la película, creando las formas de las patas y el cuerpo del robot directamente sobre el agua. Las películas están compuestas por dos capas diferentes. Al aplicar calor de una fuente infrarroja externa, las dos capas se expandieron a velocidades diferentes. Esta diferencia provocó que la película se doblara y deformara, generando movimiento.

“Nuestro estudio elimina las frágiles transferencias posteriores a la fabricación de dispositivos blandos, acortando la distancia entre las películas blandas y la fabricación de la estructura, y establece una vía optimizada para el diseño y la implementación de dispositivos blandos funcionales directamente en entornos líquidos”, señalan los autores en un comunicado.

El método HydroSpread constituye un gran logro en la robótica blanda, ya que funciona con diversos tipos de tintas y líquidos, lo que posibilita la producción en masa escalable de estos complejos dispositivos. En última instancia, esta tecnología permite a los científicos transformar películas frágiles en dispositivos blandos y robustos, listos para su uso en entornos acuáticos, como la monitorización de la calidad del agua, la asistencia en labores de búsqueda y rescate o la detección ambiental.