La rueda todoterreno que cambia de forma mientras conduces

La rueda que acaban de presentar los investigadores de la Universidad Nacional de Seúl tiene la capacidad de cambiar de anchura, de altura y de tipo de agarre sin tener que parar la marcha. Su diseño está basado en las propiedades variables de las estructuras del origami y sus creadores aseguran que su producción es rápida y barata.

La inspiración para el diseño de esta rueda parte de las estructuras cambiantes, ligeras y resistentes del origami, un tipo de papiroflexia muy popular en Japón. En concreto, los investigadores aplicaron una forma muy conocida llamada patrón de mosaico de bomba de agua. Esta estructura permite construir una rueda que puede adoptar dos formas diferentes y resistir el peso sin romperse.

TE PUEDE INTERESAR

Este será el interior de los aviones en 2030 según Airbus

Jesús Díaz

Conseguir que esta rueda sea capaz de soportar el peso de un vehículo y de sus pasajeros ha sido uno de los objetivos claves para sus diseñadores. Según cuentan en su artículo publicado en la revista 'Science Robotics', para conseguir que la rueda llegue a aguantar una tonelada de peso han combinado dos tipos de materiales: unas láminas de aluminio rígidas (serie 60) para darles consistencia y unas membranas flexibles hechas con una tela compuesta de varios elementos [PET(1500d/1) y N-6(1260d/1)] que permiten que la rueda cambie de forma.

De esta manera, la rueda puede pasar de tener un diámetro de 0,46 m y un ancho de 0,48 m cuando es pequeña y un diámetro de 0,8 m y un ancho de 0,22 m en su forma alargada. En esta última forma la rueda exhibe unas protuberancias que permiten mayor agarre cuando el terreno es irregular.

También se ha tenido en cuenta el método de fabricación para que los costes y el tiempo de producción sean lo más reducidos posibles. Según los investigadores, este diseño “abre un nuevo campo para la robótica al pasar del ensamblaje de componentes a la laminación, lo que simplifica considerablemente el diseño, la fabricación y el montaje”.

Para la construcción de la rueda se partió de unas láminas del material flexible y se utilizó un láser para crear los agujeros del remachado, el atornillado y para recortar los contornos. Sus creadores comentan que “se eligió el remachado mecánico como método de laminación debido a la alta resistencia de la unión en diversas condiciones ambientales externas, independientemente del tipo de materiales”.

Los autores advierten que aún hay mucho margen de mejora en esta rueda y que en este estudio no se han evaluado sus prestaciones en cuanto a velocidad, vida útil, vibración y ruido.

“Nuestro prototipo no puede competir con las ruedas y neumáticos disponibles en el mercado en esta fase de desarrollo”, aseguran. “Estos factores de rendimiento están estrechamente relacionados con el material y las técnicas de fabricación, pueden mejorarse optimizando aún más los procesos de origami de membranas compuestas”.

Además, los investigadores, en colaboración con la compañía coreana de neumáticos Hankook, tienen en mente integrar nuevos materiales en la fabricación de esta rueda. Los avances en este campo y la aparición de las ruedas que no necesitan aire pueden ampliar su capacidad de carga. Si esto llega a suceder, es fácil imaginar camiones, tractores y otros vehículos de trabajo que acaben utilizando esta tecnología.

También se abriría la puerta a una nueva generación de vehículos todoterreno que fueran tan veloces como un deportivo y a la vez versátiles como un 4x4. Por un lado serían capaces de circular por carretera con el centro de gravedad bajo y ruedas más anchas asegurando así su estabilidad. Y, por otro, podrían meterse en terrenos agrestes subiendo la altura del vehículo y evitar así piedras y otros obstáculos.