Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-15Bitstream added on 2014-06-13T19:53:10Z : No. of bitstreams: 1 dignani_df_me_arafcf.pdf: 773247 bytes, checksum: 12484d76e725fa6e5f7ad83c157f0655 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Peperomia blanda é uma erva rupestre, pequena que cresce em fendas de rochas, nesta espécie foi verificada a presença de componentes voláteis, associações de lignanas, flavonóides, entre outros compostos. Com o objetivo de determinar o potencial biológico de P. blanda, foi estudada a atividade antibacteriana e antioxidante de extratos, frações e substâncias isoladas de suas partes aéreas e raízes, obtidas por maceração a frio. Para determinação da atividade antibacteriana foram utilizadas as técnicas de difusão em agar e microdiluição contra cepas Gram-positivas e Gramnegativas. Para determinação do potencial antioxidante foram realizados os ensaios espectrofotométricos: radical ABTS.+, HOCl, taurina-cloramina e ânion superóxido (O2 ●-), utilizando como padrões a quercetina e cisteína. Na técnica de difusão em agar, 100μL de suspensão bacteriana a concentração de 108 UFC/mL foram semeadas em agar Muller-Hinton com alça de Drigalski. Discos de papel com 10 mm de diâmetros embebidos com 25μL das amostras vegetais foram dispostos na superfície dessas placas. Após incubação a 37ºC por 24 horas em aerobiose foram feitas as leituras dos halos de inibição de crescimento ao redor dos discos, medidos em milímetros. No teste de microdiluição os orifícios das microplacas foram preenchidos com 80μL de caldo de Muller-Hinton, 100μL de soluções da amostra vegetal diluída seriadamente de 1000 a 12,5μg/mL e 20μL da cultura bacteriana a concentração de 107 células/mL. As microplacas foram incubadas a 37ºC durante 24 horas sob condições de aerobiose e posteriormente determinada a leitura da absorbância em leitor de microplaca a 595nm. As amostras vegetais não apresentaram atividade contra nenhuma das bactérias testadas pelo método... / The species of Peperomia blanda is a perennial herb, which grows in small rocks crevices that showed the presence of volatile components, associations of lignans, flavonoids and other compounds. In order to determine the biological potential of P. blanda, we studied the antibacterial and antioxidant activity of extracts, fractions and compounds isolated from its aerial parts and roots, obtained by cold maceration. For determination the antibacterial activity was used agar diffusion and microdilution against strains Gram-positive and Gram-negative. For determination of antioxidant potential were performed spectrophotometric assay: ABTS+ radical, HOCl, taurinecloroamine and superoxide anions (O2 ●-), using quercetin and cysteine as standards. In agar diffusion assay, 100 μL of bacterial suspension in the concentration of 108 CFU/mL were placed on Mueller-Hinton agar with Drigalski. Paper disks with 10 mm in diameter embededd with 25μL samples of vegetables were placed on the surface of these plates. After incubation at 37°C for 24 hours under aerobic conditions were made the readings of the halos of growth inhibition around the disks, measured in millimeters. In the microdilution assay of the microdilutions were filled with 80μL broth Muller-Hinton, 100 μL of the solution plant sample serially diluted from 1000 to 12.5 μg/mL and 20μL of bacterial culture concentration of 107 cells/mL. The microplates were incubated at 37°C for 24 hours under aerobic conditions and thereafter determined reading the absorbance in a microplate reader 595nm.The plant samples did not show any activity against the bacteria tested using agar diffusion. Microdilution bioassay the samples showed the best results against S. aureus... (Complete abstract click electronic access below)

Ingeniera Civil Mecánica / El presente trabajo de título consiste en el diseño y fabricación de un sistema robótico modular blando, acompañado de su respectiva caracterización técnica. El sistema se forma mediante la unión o conexión de varios módulos o unidades básicas iguales (sistema modular) y tiene la característica de que el material predominante sea resina elastomérica (robótica blanda), lo que brinda al sistema de flexibilidad en su estructura y las deformaciones que puede alcanzar. El diseño consiste en un cubo con una cámara interior vacía y cavidades en cada cara para el alojamiento de imanes, que actúan como sistema de acoplamiento entre módulos. La expansión se produce al inyectar aire comprimido a la cámara interna. Se simulan sistemas en el software VoxCad con características similares a las del diseño, con los cuales se puede apreciar la potencialidad que un sistema robótico modular blando posee: adaptabilidad de forma, flexibilidad de movimiento, alta resistencia a impacto, y la capacidad de prescindir de mecanismos complejos para su actuación. La fabricación se realiza por colada de una resina de silicona flexible y las piezas rígidas se producen por impresión 3D de tipo SLS. El método propuesto es sencillo y no requiere herramientas especiales. Los módulos resultan ser más resistentes de lo esperado, presentando fallas que muchas veces son fáciles de reparar y resistiendo expansiones de hasta diez veces su volumen inicial. Un módulo es capaz de soportar hasta ocho módulos conectados verticalmente y dos horizontalmente. La respuesta de los módulos al impulso es rápida, alcanzando el volumen final en 200 ms. La actuación en conjunto es similar a la simulada cualitativamente. La falla más común del sistema consiste en la desconexión de los módulos de las mangueras de aire a presión, lo que actúa como válvula de alivio del sistema evitando la rotura de los módulos. Como característica adicional se puede incluir la fácil reparación de los módulos luego de alguna rotura bajo ciertas condiciones como limpieza del módulo y tamaño reducido de la falla. Finalmente se estima que el costo en materiales de cada módulo es alrededor de US$ 5, sin contar costos de envío, de los moldes necesarios para la fabricación o la electrónica de control. El sistema posee características suficientes para formar estructuras simples y aprovecha las ventajas respectivas de la robótica blanda y modular. Además se identifican algunas mejoras posibles, destacando la degasificación de la resina para aumentar la resistencia de los módulos y la mejora del sistema de acoplamiento.

Orientador: Taís Maria Bauab / Banca: Rosemeire Cristina Linhari Rodrigues Pietro / Banca: Najeh Maissar Khalil / Resumo: Peperomia blanda é uma erva rupestre, pequena que cresce em fendas de rochas, nesta espécie foi verificada a presença de componentes voláteis, associações de lignanas, flavonóides, entre outros compostos. Com o objetivo de determinar o potencial biológico de P. blanda, foi estudada a atividade antibacteriana e antioxidante de extratos, frações e substâncias isoladas de suas partes aéreas e raízes, obtidas por maceração a frio. Para determinação da atividade antibacteriana foram utilizadas as técnicas de difusão em agar e microdiluição contra cepas Gram-positivas e Gramnegativas. Para determinação do potencial antioxidante foram realizados os ensaios espectrofotométricos: radical ABTS.+, HOCl, taurina-cloramina e ânion superóxido (O2 ●-), utilizando como padrões a quercetina e cisteína. Na técnica de difusão em agar, 100μL de suspensão bacteriana a concentração de 108 UFC/mL foram semeadas em agar Muller-Hinton com alça de Drigalski. Discos de papel com 10 mm de diâmetros embebidos com 25μL das amostras vegetais foram dispostos na superfície dessas placas. Após incubação a 37ºC por 24 horas em aerobiose foram feitas as leituras dos halos de inibição de crescimento ao redor dos discos, medidos em milímetros. No teste de microdiluição os orifícios das microplacas foram preenchidos com 80μL de caldo de Muller-Hinton, 100μL de soluções da amostra vegetal diluída seriadamente de 1000 a 12,5μg/mL e 20μL da cultura bacteriana a concentração de 107 células/mL. As microplacas foram incubadas a 37ºC durante 24 horas sob condições de aerobiose e posteriormente determinada a leitura da absorbância em leitor de microplaca a 595nm. As amostras vegetais não apresentaram atividade contra nenhuma das bactérias testadas pelo método... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The species of Peperomia blanda is a perennial herb, which grows in small rocks crevices that showed the presence of volatile components, associations of lignans, flavonoids and other compounds. In order to determine the biological potential of P. blanda, we studied the antibacterial and antioxidant activity of extracts, fractions and compounds isolated from its aerial parts and roots, obtained by cold maceration. For determination the antibacterial activity was used agar diffusion and microdilution against strains Gram-positive and Gram-negative. For determination of antioxidant potential were performed spectrophotometric assay: ABTS+ radical, HOCl, taurinecloroamine and superoxide anions (O2 ●-), using quercetin and cysteine as standards. In agar diffusion assay, 100 μL of bacterial suspension in the concentration of 108 CFU/mL were placed on Mueller-Hinton agar with Drigalski. Paper disks with 10 mm in diameter embededd with 25μL samples of vegetables were placed on the surface of these plates. After incubation at 37°C for 24 hours under aerobic conditions were made the readings of the halos of growth inhibition around the disks, measured in millimeters. In the microdilution assay of the microdilutions were filled with 80μL broth Muller-Hinton, 100 μL of the solution plant sample serially diluted from 1000 to 12.5 μg/mL and 20μL of bacterial culture concentration of 107 cells/mL. The microplates were incubated at 37°C for 24 hours under aerobic conditions and thereafter determined reading the absorbance in a microplate reader 595nm.The plant samples did not show any activity against the bacteria tested using agar diffusion. Microdilution bioassay the samples showed the best results against S. aureus... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / En la actualidad la investigación de la robótica blanda ha ido en aumento en los países del primer mundo es por ello que ciencias como la biomédica, hacen necesaria esta tecnología para ocuparla en dar soluciones certeras a muchas personas con diversos problemas de salud. La línea de investigación de la robótica blanda particularmente en la medicina posee mucha trascendencia, ya que está inspirado en asemejarse a la fisionomía de los seres vivos, y realizar actividades donde la robótica rígida no puede hacerlo. El presente trabajo experimental está enmarcado dentro de esta línea de investigación, por ser concebido de un polímero para su fabricación, La creación de los sensores blandos de forma de espiral podrán medir presión en tres escalas distintas, lo cual permite detectar el rango de presión y resolución espacial donde se ejerce un estímulo de presión. La presente investigación realizada en nuestro Laboratorio de Robótica del Departamento de Ingeniería Mecánica correspondiente al diseño, fabricación y caracterización de sensores blandos multiescala con forma de espiral se ejecutó en dos fases las cuales fueron. El diseño, construcción y fabricación de un montaje experimental y el Estudio minucioso del sensor blando multiescala. El diseño, construcción y fabricación de un montaje experimental consistió en la fabricación de los sensores, creación de los diferentes dispositivos electrónicos, implementación del instrumento de medición, para que de manera sincronizada se pueda realizar los estudios al sensor. El Estudio minucioso del sensor blando multiescala consta en usar todas las herramientas computacionales, como Repetier para darle funcionamiento al instrumento de medición por medios de los comandos GCODE, el Arduino para la obtención de Datos y Matlab que se utilizó para caracterizar, analizar los datos y entrenamiento de una red neuronal. El presente experimento necesita una buena sincronización en tiempo real entre sus dos fases para la realización de la rutina para la obtención de datos, lo cual es un factor determinante para realizar un buen entrenamiento de la red neuronal que se aplica en este experimento.

La materia blanda desempeña un rol clave en prácticamente todas las áreas de la tecnología, desde la biomedicina hasta la industria aeroespacial. La capacidad de controlar la estructura molecular de estos materiales ha permitido ajustar propiedades como las viscoelásticas, ópticas y electrónicas, entre otras, para diversidad de aplicaciones que van desde la nano- hasta la macro-escala. Aunque al presente se ha desarrollado un cuerpo de conocimientos suficiente en aplicaciones que implican condiciones moderadas de tensión-deformación, todavía se conoce realmente muy poco sobre el comportamiento de estos materiales bajo condiciones extremas. La falta de información detallada sobre los mecanismos microscópicos en condiciones extremas ha obstaculizado la determinación de parámetros fundamentales para el diseño inteligente de materiales. La ausencia de un marco teórico sólido y de técnicas de caracterización adecuadas ha limitado la comprensión de fenómenos tales como el impacto de micro-meteoritos en materiales espaciales y la fractura hidráulica. A pesar de su importancia tecnológica, la complejidad de la respuesta no-lineal bajo condiciones extremas ha llevado a depender en gran medida del método de prueba y error en el diseño de materiales. En esta dirección, esta tesis estudia la respuesta de la materia blanda, tanto frágil como dúctil, frente a condiciones extremas de tensión-deformación, combinando técnicas experimentales, simulaciones numéricas a nivel molecular y de campo medio y teoría. La primera parte de esta tesis se dedica al análisis de la materia blanda con respuesta frágil. A través de dispositivos experimentales diseñados para aplicar tensiones uniaxiales y de corte, así como combinaciones de ambas, junto con el uso de tomografía de rayos X, investigamos la propagación de fracturas en modo mixto en hidrogeles. Posteriormente, mediante análisis de elementos finitos, evaluamos la validez del principio de simetría local en ensayos de fracturas mixtas y los efectos de la interacción entre fracturas. También estudiamos la propagación cristalina en superficies curvas mediante modelos de campos de fases. En este estudio, las tensiones elásticas generadas por la curvatura del sustrato conducen a la aparición de fracturas en el cristal como mecanismos para disipar tensiones. En la segunda parte de la tesis estudiaremos mediante dinámica molecular sistemas poliméricos con respuesta dúctil ante ondas de choque e impactos. Inicialmente, estudiamos la compresión por ondas de choque en copolímeros dibloque nanoestructurados en lamelas, revelando que las morfologías observadas tras el choque se asemejan a las de equilibrio, a una temperatura determinada por la velocidad de compresión. Posteriormente, investigamos el impacto de nanoproyectiles en películas poliméricas altamente entrelazadas. Estos sistemas demuestran eficacia en la disipación de ondas de choque por impacto, transfiriendo tensión a lo largo de cadenas espacialmente distantes. Al cuantificar con precisión su densidad de entrelazamiento, exploramos los mecanismos de disipación de impactos de nanoproyectiles en películas delgadas poliméricas. Más allá del interés intrínseco de los estudios realizados, se espera que las herramientas desarrolladas en esta tesis permitan avanzar en la obtención de un marco conceptual completo para el diseño inteligente de materia blanda. / Soft matter plays a key role in virtually all areas of technology, from biomedicine to aerospace. The ability to control the molecular structure of these materials has made it possible to tune properties such as viscoelastic, optical and electronic properties, among others, for a variety of applications ranging from the nano- to the macro-scale. Although at present a sufficient body of knowledge has been developed in applications involving moderate stress-strain conditions, very little is actually known about the behavior of these materials under extreme conditions. The lack of detailed information on microscopic mechanisms under extreme conditions has hindered the determination of fundamental parameters for intelligent material design. The absence of a solid theoretical framework and adequate characterization techniques has limited the understanding of phenomena such as micro-meteorite impact on space materials and hydraulic fracturing. Despite their technological importance, the complexity of nonlinear response under extreme conditions has led to a heavy reliance on trial and error in materials design. In this direction, this thesis studies the response of soft matter, both brittle and ductile, to extreme stress-strain conditions, combining experimental techniques, numerical simulations at the molecular and mean-field levels, and theory. The first part of this thesis is devoted to the analysis of soft matter with brittle response. Through experimental devices designed to apply uniaxial and shear stresses, as well as combinations of both, together with the use of X-ray tomography, we investigate mixed-mode fracture propagation in hydrogels. Subsequently, using finite element analysis, we evaluated the validity of the local symmetry principle in mixed fracture tests and the effects of fracture interaction. We also studied crystalline propagation on curved surfaces using phase field models. In this study, the elastic stresses generated by the curvature of the substrate lead to the appearance of fractures in the crystal as mechanisms to dissipate stresses. In the second part of the thesis we will study, by means of molecular dynamics, polymeric systems with ductile response to shock waves and impacts. Initially, we study shock wave compression in nanostructured diblock copolymers in lamellae, revealing that the morphologies observed after shock resemble those at equilibrium, at a temperature determined by the compression velocity. Subsequently, we investigated the impact of nanoprojectiles on highly cross-linked polymer films. These systems demonstrate efficiency in impact shock wave dissipation, transferring stress along spatially distant chains. By precisely quantifying their entanglement density, we explore the mechanisms of nanoprojectile shock dissipation in polymeric thin films. Beyond the intrinsic interest of the studies performed, the tools developed in this thesis are expected to make progress in obtaining a comprehensive conceptual framework for the intelligent design of soft matter.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-27Bitstream added on 2014-06-13T19:58:52Z : No. of bitstreams: 1 felippe_lg_me_araiq.pdf: 3785380 bytes, checksum: 174ccb573abb8592b9fe951b97fda87c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O estudo químico das partes aéreas de Peperomia blanda resultou no isolamento de quinze substâncias, incluindo cinco lignanas tetraidrofurâncias (rel-(7R,8S,7’S,8’S)- 4,5,4’,5’-dimetilenodioxi-3,3’-dimetoxi-7,7’-epoxilignana, rel-(7R,8S,7’S,8’S)-4’,5’- metilenodioxi-3,4,5,3’-tetrametoxi-7,7’-epoxilignana, rel-(7R,8S,7’S,8’S)-4-hidroxi- 4’,5’-metilenodioxi-3,5,3’-trimetoxi-7,7’-epoxilignana, rel-(7R,8S,7’S,8’S)-4’-hidroxi- 3,4,5,3’,5’-pentametoxi-7,7’-epoxilignana, rel-(7R,8S,7’S,8’S)-9-hidroxi-4’,5’-metilenodioxi- 3,4,5,3’-tetrametoxi-7,7’-epoxilignana), cinco secolignanas ((2S,3R)-2-metil-3- [bis(4’,5’-metilenodioxi-3’-metoxifenil)metil]butirolactona, rel-(2S,3R)-2-metil-3-[bis (3’,4’,5’-trimetoxifenil)metil]butirolactona, rel-(2R,3R)-2-metil-3-[bis(3’,4’,5’-trimetoxifenil) metil]butirolactona, (2S,3R,5R)-2-metil-3-[5-(3’,4’,5’-trimetoxifenil)-5-(4’’,5’’- metilenodioxi-3’’-metoxifenil)metil]butirolactona, (2R,3R,5R)-2-metil-3-[5-(3’,4’,5’-trimetoxifenil)- 5-(4’’,5’’-metilenodioxi-3’’-metoxifenil)metil]butirolactona), duas flavonas (5-hidroxi-4’,7,8-trimetoxiflavona,5-hidroxi-3’,4’,7,8-tetrametoxiflavona) e três policetídeos (proctoriona C, surinona A, surinona C). As estruturas químicas das substâncias foram determinadas utilizando técnicas espectrométricas, incluindo RMN 1D e 2D. As estereoquímicas relativas das lignanas tetraidrofurânicas e das secolignanas foram determinadas através de experimentos de NOESY 1D e as estereoquímicas absolutas das secolignanas foram determinadas através de dicroísmo circular. Todas as substâncias estão sendo descritas pela primeira vez nessa espécie vegetal, sendo que as lignanas tetraidrofurânicas apresentaram estruturas químicas com estereoquímicas inéditas e as secolignanas haviam sido obtidas... / The phytochemical investigation of aerial parts of Peperomia blanda yielded fifteen compounds, identified as five tetrahydrofuran lignans (rel-(7R,8S,7’S,8’S)- 4,5,4’,5’-dimethylenedioxy-3,3’-dimethoxy-7,7’-epoxylignan, rel-(7R,8S,7’S,8’S)-4’,5’- methylenedioxy-3,4,5,3’-tetramethoxy-7,7’-epoxylignan, rel-(7R,8S,7’S,8’S)-4-hydroxy- 4’,5’-methylenedioxy-3,5,3’-trimethoxy-7,7’-epoxylignan, rel-(7R,8S,7’S,8’S)-4’- hydroxy-3,4,5,3’,5’-pentamethoxy-7,7’-epoxylignan, rel-(7R,8S,7’S,8’S)-9-hydroxy- 4’,5’-methylenedioxy-3,4,5,3’-tetramethoxy-7,7’-epoxylignan), five secolignans ((2S,3R)-2-methyl-3-[bis(4’,5’-methylenedioxy-3’-methoxyphenyl)methyl]butyrolactone, rel-(2S,3R)-2-methyl-3-[bis(3’,4’,5’-trimethoxyphenyl)methyl]butyrolactone, rel- (2R,3R)-2-methyl-3-[bis(3’,4’,5’-trimethoxyphenyl)methyl]butyrolactone, (2S,3R,5R)-2- methyl-3-[5-(3’,4’,5’-trimethoxyphenyl)-5-(4’’,5’’-methylenedioxy-3’’-methoxyphenyl) methyl]butyrolactone and (2R,3R,5R)-2-methyl-3-[5-(3’,4’,5’-trimethoxyphenyl)-5- (4’’,5’’-methylenedioxy-3’’-methoxyphenyl)methyl]butyrolactone), two flavones (5- hydroxy-4’,7,8-trimethoxyflavone, 5-hydroxy-3’,4’,7,8-tetramethoxyflavone) and three polyketides (proctorione C, surinone A, surinone C). The chemical structures were elucidated by interpretation of their spectroscopic data, including 1D and 2D NMR. The relative configurations of tetrahydrofuran lignans and secolignans were determined using NOESY analyses and the absolute configurations were defined by CD spectra. All compounds were described at the first time in this species and all tetrahydrofuran lignans showed novel stereoisomers and the secolignans were previously published as synthetic products. The tetrahydrofuran lignans showed powerful trypanocidal... (Complete abstract click electronic access below)

Ingeniero Civil Mecánico / Un robot blando es una nueva clase de máquina que se caracteriza por estar conformado principalmente por materiales altamente deformables y blandos, como elastómeros. Estos robots pueden lograr tareas complejas mediante sistemas simples y de bajo costo. El presente trabajo de título consiste en el diseño y fabricación de un robot blando similar a un gusano y en la implementación de control de lazo cerrado sobre este, utilizando sensores blandos que otorgan sentido táctil. La motivación de este trabajo es producir resultados de interés científico, dado que no existen precedentes de esto en la literatura. El robot desarrollado se inspira en el cuerpo de los gusanos terrestres y cuenta con dos tipos de músculos de acción neumática: uno de deformación preferente radial (ubicados como cabeza y cola) y otro axial (entre estos dos), los cuales imitan un metámero (segmento muscular) de un gusano y permiten desarrollar un movimiento peristáltico en cavidades mediante una ejecución coordinada. Los actuadores radiales se hinchan anclándose a las paredes y el actuador axial desplaza el cuerpo del robot. El robot está conformado principalmente por resina de silicona altamente deformable. Se utiliza un diseño de sensor blando resistivo para medir deformación, compuesto de una matriz de silicona y canales internos rellenos de metal líquido. La deformación de los canales genera un cambio en la resistencia al variar la geometría del conductor. Estos sensores se ubican en el manto del actuador radial junto con una banda estriada, de esta forma, además de medir deformación, la localización de la presión en las estrías cierra rápidamente los canales al ocurrir contacto, alzando la señal del sensor. Se fabrica una serie de sensores y actuadores blandos mediante moldes impresos en 3D. Estas componentes son ensambladas y caracterizadas en diversos ensayos, demostrando que efectivamente existe un cambio perceptible en la señal del sensor cuando el actuador radial se expande y hace contacto con las paredes internas de una cavidad, luego, el uso de la derivada de la señal permite la toma de decisiones. Se propone, diseña e implementa un sistema de control para el robot, utilizando un Arduino UNO como controlador, el cual recibe la señal acondicionada de estos sensores a través de un circuito de amplificación, y manipula un arreglo de transistores para la activación de compresores y válvulas del circuito neumático. El algoritmo de movimiento se programa mediante la definición de estados y condiciones de transición basadas en el uso de la derivada promedio y el tiempo transcurrido. Finalmente, el sistema completo se ensambla y se realizan pruebas de concepto, demostrando que el robot puede trepar verticalmente en un tubo circular de diámetro variable bajo un mismo controlador, e incluso en cavidades abiertas (como planos divergentes) e irregulares.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / El presente trabajo para optar al título de magíster en ciencias de la ingeniería, mención mecánica radica en el diseño, fabricación y caracterización de una población heterogénea de robot modulares blandos. Cada robot modular es capaz de realizar un movimiento único y que en conjunto logran realizar tareas más complejas y complicadas. Cada diseño posee una característica propia la cual logra que el comportamiento de cada robot modular blando sea completamente diferente a otro. Principalmente se utiliza una fibra idealmente no extensible para impedir o guiar la expansión en ciertas direcciones logrando que el robot tenga la capacidad de rotar, de inclinar, de deslizar o de expandir en una dirección o en dos direcciones. Todos los robot modulares son simulados en un software de elementos finitos y dinámica de fluido computacional con las propiedades de un material tipo hiperelástico y un material idealmente inextensible, los cuales son sometidos a un procedimiento de presurización y despresurización controlado para observar su comportamiento e.g. su desplazamiento, deslizamiento o rotación. La fabricación de cada robot modular es realizado utilizando el método llamado litografía blanda, el cual se usa un tipo de elastómero que dentro de sus características se destacan su gran capacidad expansiva y su resistencia a la rotura. Esta silicona es depositada en moldes generadas por impresión 3D con el método llamado modelado por deposición fundida el cual es un proceso de fabricación utilizado para el modelado de prototipos y la producción a pequeña escala. Se ha realizado una comparación entre los datos adquiridos mediante las simulaciones y los datos empíricos obtenidos en base a las pruebas hechas de presurizado y despresurizado. Se adquieren el error estándar del comportamiento controlado que presenta cada módulo mediante su desviación estándar dividida por la raíz cuadrada del número de repeticiones. En esta tesis se ha podido concluir que la población de robots modulares blandos presenta un gran potencial para ser utilizados en variadas áreas de la investigación, gracias a su versatilidad para lograr diferentes configuraciones en su sistema logrando así una amplia gama de movimientos.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal