As¨ª es la piel artificial que puede transformar objetos en robots

?Puede un objeto inanimado convertirse en un robot capaz de ejercer m¨²ltiples funciones? Seg¨²n un equipo de ingenieros de la Universidad de Yale (EE UU), la respuesta es sin duda afirmativa. Estos cient¨ªficos han desarrollado tres nuevos prototipos de piel artificial, dispositivos en dos dimensiones, dotados de sensores inteligentes y m¨²sculos neum¨¢ticos, que se caracterizan por ser vers¨¢tiles y reutilizables. Se trata de productos de la llamada rob¨®tica blanda, una rama de la ingenier¨ªa en continua evoluci¨®n. Esta disciplina se basa en modelos biol¨®gicos y utiliza materiales flexibles para combinar as¨ª nuevas posibilidades de aplicaci¨®n de los robots, no permitidas por estructuras r¨ªgidas. La piel rob¨®tica aumenta el potencial de objetos y m¨¢quinas en ¨¢mbitos que van desde las exploraciones espaciales hasta la ingenier¨ªa biom¨¦dica, seg¨²n afirman los investigadores estadounidenses.

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¡°El concepto de piel rob¨®tica es que este tipo de dispositivo se puede aplicar, quitar y transferir entre distintos objetos receptores¡±, asegura Joran Booth, uno de los realizadores de los nuevos prototipos. ¡°De esta manera, podremos utilizar m¨¢s y m¨¢s veces el mismo material hardware para generar muchas configuraciones diferentes con funciones distintas¡±, argumenta. Booth considera que una de las ventajas principales de esta tecnolog¨ªa es que las pieles rob¨®ticas son finas y ligeras. ¡°Eso permite un transporte f¨¢cil en situaciones donde hace falta limitar mucho lo que se lleva¡±, explica. Tambi¨¦n agrega que las pieles artificiales ¡°se adaptan r¨¢pidamente a tareas no planeadas¡± por ser reconfigurables. Otra de sus caracter¨ªsticas es que se pueden doblar y as¨ª es posible envolver con ellas objetos cil¨ªndricos como tubos.

En un art¨ªculo publicado en la revista Science Robotics, Booth y sus compa?eros explican que sus prototipos de piel rob¨®tica son dispositivos activos que ¡°manipulan cuerpos blandos y deformables desde la superficie¡±. Los autores indican que estos prototipos tienen tres caracter¨ªsticas principales. La primera es que pueden poner en acci¨®n distintos tipos de movimiento seg¨²n la orientaci¨®n en la superficie de un mismo objeto. La segunda es la posibilidad de generar movimientos diferentes seg¨²n las caracter¨ªsticas del cuerpo. Por ¨²ltimo, los ingenieros estadounidenses describen la capacidad de distintos de estos trozos de piel artificial de realizar funciones diferentes seg¨²n como se apliquen en combinaci¨®n entre ellos.

La rob¨®tica blanda suele basarse en sistemas biol¨®gicos (como los tent¨¢culos de un pulpo) para desarrollar prototipos artificiales flexibles. Normalmente, utiliza componentes (como actuadores o sensores) realizados con materiales blandos. Booth especifica que los prototipos de piel rob¨®tica suyos y de sus compa?eros de Yale presentan una novedad con respecto a los modelos anteriores. ¡°Nuestro concepto no est¨¢ inspirado exactamente en un modelo biol¨®gico. No tenemos ejemplos de organismos naturales con un cuerpo completamente pasivo y la piel activa¡±, explica. Esta caracter¨ªstica novedosa permite a los investigadores tener ¡°un espacio de dise?o enorme a la hora de construir sistemas artificiales¡±, argumenta el ingeniero.

De las exploraciones espaciales a la rehabilitaci¨®n m¨¦dica

Los or¨ªgenes del concepto de piel rob¨®tica est¨¢n en la b¨²squeda por parte de la NASA de desarrollar nuevas tecnolog¨ªas para aplicaciones espaciales, explica Booth. ¡°En respuesta a esta petici¨®n, hemos creado robots ligeros y compactos, altamente reutilizables para un gran n¨²mero de funciones¡±, agrega. A partir de esa necesidad, el ¨¢mbito de investigaci¨®n se ha abierto m¨¢s. ¡°La rob¨®tica blanda ha experimentado un desarrollo extraordinario durante estos ¨²ltimos a?os¡±, afirma Ramses Mart¨ªnez de la Universidad de Purdue (EE UU).

En su opini¨®n, la fabricaci¨®n de robots con estas caracter¨ªsticas ¡°ha mejorado notablemente la interacci¨®n entre robots y humanos¡± y ¡°facilitado tareas complejas para robots basados en componentes r¨ªgidos, tales como la manipulaci¨®n de objetos fr¨¢giles¡±. Booth a?ade que actualmente se pueden reconocer ¡°muchas m¨¢s aplicaciones para las pieles rob¨®ticas¡±, como dispositivos port¨¢tiles, robots para exploraciones o para operaciones de b¨²squeda y rescate, juguetes y brazos rob¨®ticos.

Alicia Casals, de la Universidad Polit¨¦cnica de Catalu?a, asegura que la piel artificial puede ser ¨²til tambi¨¦n en ¨¢mbito m¨¦dico. Si se aplica a aparatos utilizados en la rehabilitaci¨®n de personas con discapacidad, por ejemplo, puede detectar y transmitir con sus sensores informaci¨®n precisa ¨²til para mejorar la atenci¨®n a pacientes, explica esta investigadora. ¡°Cuanta m¨¢s informaci¨®n hay, el sistema inteligente que est¨¢ detr¨¢s tendr¨¢ m¨¢s capacidad de desarrollarse, porque sin informaci¨®n no hay inteligencia¡±, comenta. Otro ejemplo lo ofrecen los mismos autores del estudio publicado en Science Robotics. Uno de los prototipos desarrollados por este equipo de ingenieros se puede aplicar en la espalda de una persona para recoger informaci¨®n relativa a su postura y enviarla a un dispositivo port¨¢til.

Casals considera que la piel artificial es una tecnolog¨ªa ¡±de gran inter¨¦s¡±. Pero a¨²n falta recorrido para que sea utilizable en la mayor¨ªa de los ¨¢mbitos identificados para su aplicaci¨®n, asegura. La investigadora apunta a cuestiones de practicidad de los prototipos disponibles y considera que hace falta esperar el desarrollo de dispositivos ¡°menos aparatosos¡±. Booth est¨¢ de acuerdo. ¡°Nuestro estudio est¨¢ enfocado a introducir el concepto de piel rob¨®tica y no necesariamente a su materializaci¨®n. Las pieles rob¨®ticas necesitan m¨¢s desarrollo antes de que se puedan usar en el d¨ªa a d¨ªa¡±, explica.