El universo futurístico de libros, películas y series está plagado de proféticas historias sobre robots hiper humanizados. En algunas, como la mítica saga cinematográfica de Blade Runner, la línea que separa a los humanos de estas máquinas se borra del todo. Tal punto de distopía no parece que vaya a materializarse a corto plazo, lo que sí es innegable de que la robótica avanza a pasos agigantados. Como el reciente hallazgo de un equipo de científicos estadounidenses, que han conseguido desarrollar un material lo bastante elástico y resistente como para reproducir de manera eficaz el funcionamiento de los músculos humanos. En la práctica, esta investigación, liderada por el profesor de ingeniería mecánica Hoy Lipson, del equipo Creative Machines de la Universidad de Columbia, abre una nueva ventana en el ámbito de la producción de tejidos blandos artificiales.
Según los responsables del estudio, publicado recientemente en la revista Nature Communications, el descubrimiento ha resuelto uno de los grandes obstáculos para la creación de robots: emular con éxito los movimientos de organismos vivos. "Hemos logrado grandes avances en inteligencia artificial, pero hasta ahora el cuerpo de los robots era todavía primitivo", comenta Lipson. "El nuevo material es una pieza clave en el complicado puzle de la ingeniería robótica, y, al igual que lo que sucede en la biología, puede ser modelado y remodelado en miles de formas. Estamos traspasado una de las últimas barreras para crear robots realistas".
"El nuevo material es una pieza clave en el complicado puzle de la ingeniería robótica, y, al igual que lo que sucede en la biología, puede ser modelado y remodelado en miles de formas. Estamos traspasado una de las últimas barreras para crear robots realistas"
En este sentido, resaltan los investigadores, la cualidad más destacable del hallazgo es su capacidad para estirarse de forma autónoma, sin ayuda de ningún mecanismo externo. Además, cuenta con suficiente elasticidad y resistencia (incluso es más fuerte que un músculo humano) para usarse en cualquier función, y puede fabricarse fácilmente en una impresora 3D, lo que reduce considerablemente su coste.
Hasta la fecha, la tecnología existente dependía de dispositivos neumáticos o hidráulicos que expandieran o contrajeran los tejidos blandos por acción del aire o del agua, lo cual dificultaba la posibilidad de fabricar piezas pequeñas o crear robots que pudieran moverse por sí mismos. Los músculos artificiales pueden activarse solos, según pudieron comprobar los investigadores, quienes únicamente utilizaron un impulso eléctrico para ponerlo en marcha. El equipo de Lipson probó sus posibilidades en varias funciones robóticas y pudieron comprobar sus posibles usos, además de su gran capacidad de expansión y contracción.
Dentro de esta área conocida como soft robotics, que apunta a crear prototipos que no sólo tienen exteriores flexibles sino que, al igual que muchas estructuras biológicas, ya existían iniciativas que funcionan gracias a que contienen una red de canales huecos por los que se hace pasar un fluido a presión. El MIT, por ejemplo, presentó hace unos años un prototipo de robot blando que emula los movimientos de un pez bajo el agua.
El material, que se puede crear con impresoras 3D para obtener la forma deseada con precisión (reduciendo así su costo), fue elaborado por Aslan Miriyev con una goma de silicona con etanol distribuido a través de microburbujas. "Es el material artificial más parecido al músculo humano que tenemos", declaró el experto. Según los investigadores, es "fácil de fabricar, barato y está elaborado con materiales seguros para el medio ambiente".
La aplicación de tejidos blandos en la robótica inspirados en organismos vivos abre un gran campo de posibilidades, sobre todo en campos como la asistencia sanitaria, en los que los robots necesitan interactuar con los seres humanos. El prototipo desarrollado por los investigadores "puede empujar, estirar, doblar, retorcer y levantar peso", según afirmó Alsan Miriyev.
Los investigadores continuarán basándose en este desarrollo, incorporando materiales conductivos para reemplazar el cable integrado, acelerando el tiempo de respuesta del músculo y aumentando su vida útil. A largo plazo, incluirán inteligencia artificial para aprender a controlar el músculo, lo que puede ser el último hito hacia la reproducción del movimiento natural.