Lacan

Superficies de morfología de varillas deslizantes para dispositivos biomédicos tubulares y para la robótica blanda es un proyecto de investigación del grupo de Modelización Matemática y Computacional, dirigido por el Dr. Marino Arroyo

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Superficies de morfología de varillas deslizantes para dispositivos biomédicos tubulares y para la robótica blanda es un proyecto de investigación del grupo de Modelización Matemática y Computacional, dirigido por el Dr. Marino Arroyo
Institución: UPC
Grupo de investigación: Modelización matemática y computacional (LaCàN)
Investigador principal: Marino Arroyo

El problema

Las tecnologías de morphing de formas se basan actualmente en la deformación del material subyacente (por ejemplo, el caucho en un neumático), que es intrínsecamente limitada, o en las rotaciones de los elementos estructurales (como en los pantógrafos, el origami o el kirigami), que conducen al «bloqueo» del mecanismo de morphing. Así, la capacidad de morphing es limitada. Además, los sistemas de morphing no son versátiles; por ejemplo, los catéteres tienen secciones distintas en las que pueden doblarse o engrosarse. Un reto clave en este campo es el equilibrio entre la deformabilidad y la capacidad de control.
La tecnología se basa en el concepto mecánico de que al ensamblar superficies hechas de varillas deslizables, dichas superficies pueden lograr una morfología extrema al deslizar las varillas de manera no uniforme. La realización física de este metamaterial es muy sencilla, ya que sólo se necesita un conjunto de varillas de cualquier material elástico con una geometría de enclavamiento adecuada. Por lo tanto, esta tecnología no necesita ser escalada. Existen prototipos construidos mediante impresión 3D, que van desde varillas con características submicrónicas (litografía de dos fotones) hasta varillas con características centimétricas (impresión 3D de filamentos). Se ha comprobado la capacidad de morphing y la mecánica de estos prototipos y se ha confirmado la teoría matemática, lo que proporciona una sólida base conceptual para diseñar dispositivos basados en esta tecnología.

La solución

La solución

La tecnología se basa en el concepto mecánico de que al ensamblar superficies hechas de varillas deslizables, dichas superficies pueden lograr una morfología extrema al deslizar las varillas de manera no uniforme. La realización física de este metamaterial es muy sencilla, ya que sólo se necesita un conjunto de varillas de cualquier material elástico con una geometría de enclavamiento adecuada. Por lo tanto, esta tecnología no necesita ser escalada. Existen prototipos construidos mediante impresión 3D, que van desde varillas con características submicrónicas (litografía de dos fotones) hasta varillas con características centimétricas (impresión 3D de filamentos). Se ha comprobado la capacidad de morphing y la mecánica de estos prototipos y se ha confirmado la teoría matemática, lo que proporciona una sólida base conceptual para diseñar dispositivos basados en esta tecnología.

El objetivo

Se ha desarrollado una teoría matemática completa para comprender este nuevo principio de morphing y predecir las propiedades mecánicas de las superficies de los metamateriales.
Tiempo en el mercado: 10 años
Buscando: Empresas que puedan estar interesadas en la tecnología y orientar las acciones de comercialización
Tecnología: Bioimpresión 3D, Robótica
Área: Gestión de enfermedades y terapéutica, R&D
TRL: 2