Los avances en tecnología han traído al ámbito sanitario todo tipo de herramientas que facilitan el trabajo de los especialistas y benefician en gran medida a los pacientes. Entre dichas herramientas, destacan los robots, como el sistema quirúrgico Da Vinci, que ya opera en numerosos hospitales de la Comunidad de Madrid.
Ahora, los avances podrían hacer que una nueva generación de robots y otros dispositivos cuenten con la misma suavidad y sensibilidad al tacto que la piel humana. Ello sería posible gracias a una piel electrónica elástica, que abriría a las herramientas nuevas posibilidades para realizar tareas que requieren gran precisión y control de la fuerza.
"No importa cuánto se estire nuestra piel electrónica, la respuesta a la presión no cambia, y eso es un logro significativo"
La nueva piel electrónica elástica ha sido desarrollada por investigadores de la Universidad de Texas en Austin, y podría, además, solventar los actuales problemas que plantea la tecnología ‘e-skin’ ya existente: pierde precisión de detección a medida que el material se estira. Con la nueva versión, esto ya no es un problema.
La tecnología ‘e-skin’ detecta la presión del contacto, por lo que el robot puede saber cuánta fuerza debe emplear para agarrar un objeto o tocar a una persona. Sin embargo, la piel electrónica convencional, al estirarse, detecta también esa deformación, creando un ruido adicional en la lectura que distorsiona la capacidad de los sensores para detectar la presión. Esto puede repercutir en que un robot emplee demasiada fuerza para agarrar algo.
"Al igual que la piel humana tiene que estirarse y doblarse para adaptarse a nuestros movimientos, también lo hace la piel electrónica", afirma Nanshu Lu, profesora del Departamento de Ingeniería Aeroespacial e Ingeniería Mecánica de la Escuela de Ingeniería Cockrell, quien dirigió el proyecto. "No importa cuánto se estire nuestra piel electrónica, la respuesta a la presión no cambia, y eso es un logro significativo".
De acuerdo con la profesora Lu, la piel electrónica estirable es un componente fundamental para una mano robótica, capaz de alcanzar el mismo nivel de suavidad y sensibilidad al tacto que una mano humana. Aplicado a la atención médica, los robots podrían llegar a controlar el pulso de un paciente, limpiarle el cuerpo o masajearle.
A su vez, esto podría dar lugar a enfermeras o fisioterapeutas robóticos que ayudasen a aliviar la carga que los sistemas sanitarios enfrentan. Esta carga, además, continúa en aumento debido al envejecimiento poblacional que está experimentando todo el planeta. "En el futuro, si tenemos más ancianos que cuidadores disponibles, habrá una crisis mundial", continúa Lu. "Necesitamos encontrar nuevas formas de cuidar a las personas de manera eficiente y también cuidadosa, y los robots son una pieza importante de ese rompecabezas".
Por otro lado, los robots podrían ser también empleados en caso de desastres, para buscar personas heridas o atrapadas en edificios derrumbados. También podrían aplicar cuidados en el lugar, como administrar RCP.
En las demostraciones, la capacidad de estiramiento de la piel permitió a los investigadores crear sondas y pinzas inflables que podían cambiar de forma para realizar una variedad de tareas sensibles basadas en el tacto. La sonda inflada envuelta en piel se utilizó en sujetos humanos para capturar su pulso y sus ondas de pulso con precisión. Por su parte, las pinzas desinfladas pueden sujetar un vaso sin dejarlo caer, incluso cuando se deja caer una moneda en su interior. El dispositivo también presionó una cáscara de taco crujiente sin romperla.
"Necesitamos encontrar nuevas formas de cuidar a las personas de manera eficiente y también cuidadosa, y los robots son una pieza importante de ese rompecabezas"
La clave de este descubrimiento es un sensor de presión de respuesta híbrida en el que Lu ha estado trabajando, junto a sus colaboradores, durante años. Mientras que las pieles electrónicas convencionales son capacitivas o resistivas, las pieles electrónicas de respuesta híbrida emplean ambas respuestas a la presión. Perfeccionar estos sensores y combinarlos con materiales aislantes y de electrodos elásticos permitió esta innovación de 'e-skin'.
Ahora, Lu y su equipo están trabajando en posibles aplicaciones de esta iniciativa. Para ello, está colaborando con Roberto Martin-Martin, profesor asistente del Departamento de Informática de la Facultad de Ciencias Naturales, para construir un brazo robótico equipado con la nueva tecnología. Los investigadores y UT han presentado una solicitud de patente provisional para la tecnología 'e-skin' y Lu está abierto a colaborar con empresas de robótica para llevarla al mercado.