Una inteligencia artificial lleva tres años fabricando piezas de plástico 24 horas al día: busca encontrar una que sea irrompible

El robot se llama "MAMA BEAR", pero su traducción no sería "Mamá osa", aunque es evidente que los investigadores han hecho un juego de palabras. El robot se llama Mechanics of Additively Manufactured Architectures Bayesian Experimental Autonomous Researcher, es decir, Investigador autónomo experimental basado en mecánica de arquitecturas de fabricación aditiva bayesiano.

En los videos que ha difundido la universidad, vemos que es un brazo robótico dirigido por una inteligencia artificial. Lleva más de 1.000 días creando pequeñas estructuras cilíndricas de plástico, aplastándolas y luego dejándolas caer en una caja en el suelo. Cada una de estas diminutas estructuras, descritas en el experimento como "piezas cilíndricas ligeras como una pluma, de no más de una pulgada de alto" son de distintos colores (rojos, azul, morado, verde o negro). Y cada una de ellas le sirve para aprender a hacer la siguiente.

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Cada objeto que fabrica la máquina forma parte de un "experimento de autonomía robótica". Por medio de pruebas de ensayo-error, está tratando de hacer "un objeto con la forma de absorción de energía más eficiente que jamás haya existido".

Desde hace tres años, sin parar, lleva trabajando veinticuatro horas al día, los siete días de la semana. Crea pequeñas estructuras de plástico con una impresora 3D. Ha hecho ya 25.000. Cada una es distinta a la anterior. El sistema anota su forma y tamaño. Después coge la pieza, la traslada a una superficie metálica plana y luego la aplasta. Los científicos que lo han diseñado dicen que le aplica "la presión equivalente a la de un caballo árabe adulto parado sobre una moneda".

Después de aplastar la pieza, el robot mide cuánta energía absorbió la estructura, cómo cambió su forma después de ser aplastada y registra cada detalle en una base de datos que cada minuto que pasa es más grande.

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Por último, deja caer el objeto triturado en la caja y limpia la placa de metal para volver a repetir todo el proceso y probar la siguiente pieza.

¿Se parece a la anterior? Sí. Pero es "ligeramente diferente de su predecesora". Lo que ha ocurrido es que la máquina ha calculado un diseño y dimensiones distinto "basado en todos los experimentos anteriores". Experimento tras experimento, día tras día, las estructuras 3D mejoran para absorber el impacto de ser aplastadas.

El experimento lo pilota el investigador Keith Brown, profesor asociado de ingeniería mecánica de la ENG, y su equipo en el KABlab. Llevan trabajando en este concepto desde 2018. En 2021, el laboratorio puso en marcha la máquina para buscar una pieza que absorbiera la mayor cantidad de energía.

¿Para qué sirve?

Una pieza que absorba presión de manera eficiente puede servir para construir amortiguaciones para innumerables objetos. Por ejemplo, para dispositivos electrónicos delicados, para rodilleras y muñequeras para atletas, parachoques en un automóvil o equipos de embalaje.

Para funcionar idealmente, las estructuras tienen que lograr el equilibrio perfecto: no pueden ser tan fuertes como para causar daños a lo que deben proteger, pero deben ser lo suficientemente fuertes como para absorber el impacto.

Antes de MAMA BEAR, la mejor estructura que se había observado tenía una eficiencia de aproximadamente el 71 por ciento en la absorción de energía. Sin embargo, la máquina desarrollada en el laboratorio de Brown ha conseguido una pieza con el 75 por ciento de eficiencia, rompiendo el récord conocido. Los resultados acaban de publicarse en Nature Communications.

La estructura que ha roto el récord tiene cuatro puntas, tiene forma de pétalos de flores delgadas y es más alta y estrecha que los primeros diseños.La recogida de datos que ha hecho MAMA BEAR hasta llegar a ella ya está dando sus frutos: un diseño de nuevos acolchados para cascos para soldados del Ejército de EE. UU.