La era de los robots flexibles que además se pueden ingerir

Los robots construidos con materiales elásticos y biocompatibles posibilitan una nueva generación de robots con aplicaciones médicas.

 

En la ficción los robots tienen aspectos muy diversos y variados, pero suelen tener una característica común: están fabricados con acero o con alguna otra aleación de metal, existente o ficticia. En el mundo real la mayoría de los robots también suelen estar construidos con algún tipo de metal, pero los nuevos materiales y métodos de fabricación están impulsando desde hace un tiempo el desarrollo de otro tipo de robots en los que el uso del metal es mínimo e incluso inexistente. 

Los robots construidos con elastómeros, con materiales flexibles y elásticos, son capaces de reptar, ondular y deslizarse entre distintos entornos en algunos casos prescindiendo por completo de partes rígidas. Su diseño está inspirado en muchos casos en la estructura y motricidad de animales como los pulpos, los calamares o los gusanos, por ejemplo. Pueden incluso imitar el vuelo de un murciélago empleando como alas membranas artificiales flexibles. 

Los robots elásticos heredan algunas debilidades de los animales en los que se inspiran, como también comparten con ellos algunas virtudes: por ejemplo, pueden dañarse al contacto con objetos cortantes o puntiagudos, pero a la vez resisten mejor los golpes y a las caídas, no causan daños al contacto con personas u objetos delicados y pueden moverse por espacios reducidos o sortear obstáculos complejos. El desarrollo de materiales flexibles en el entorno de la robótica también se aplica a la fabricación de músculos artificiales para robots convencionales, combinando agilidad y resistencia. 

Robots de agua y de aire 

El hidrogel es un polímero de aspecto gomoso que está formado casi en su totalidad por agua, de modo que es casi transparente y muy flexible. Y además sirve para fabricar robots articulados, tal y como han demostrado investigadores del MIT inspirados por animales marinos como los octópodos y las medusas. 

A pesar de que el robot está formado con agua en buena parte los robots construidos con hidrogel tienen partes móviles y pueden ejercer cierta fuerza con gran velocidad y agilidad. Por ejemplo, el prototipo del MIT es capaz capturar un pez en el agua sin causarle daños gracias a la textura suave y blanda de las articulaciones artificiales. 

Para construir el robot con hidrogel se emplea el método de impresión 3D que permite construir estructuras complejas con canalizaciones huecas en su interior. Por esos canales se inyecta después agua a presión, proporcionando a la estructura de hidrogel movimientos que son controlados por un ordenador. 

 

VÍDEO: https://youtu.be/ZrrM-QZ-xDI

 

Más allá de servir para coger peces el hidrogel es un material biocompatible, por lo que este tipo de robots tendrán aplicaciones médicas, sirviendo como “manos artificiales, suaves y húmedas, aptas para manipular tejidos y masajear órganos humanos durante intervenciones quirúrgicas”, explican los investigadores

De forma parecida, los aeroMorph son mecanismos muy simples fabricados con fibra, papel o plástico que se mueven y cambian de forma cuando se llenan de aire. Igual que con el robot de hidrogel durante el proceso de fabricación de los aeroMorph se determinan mediante una serie de canalizaciones internas cuáles serán sus articulaciones dependiendo de la forma y función que se desea lograr. La aplicación de líquido o de aire a presión ejerce la fuerza necesaria para forzar que la estructura se mueva y cambie de forma. Los aeroMorph pueden realizar y automatizar tareas por sí mismos, como dar forma a un embalaje y empaquetar objetos u órganos. 

Las combinación de globos de helio y de articulaciones neumáticas hacen funcionar un brazo artificial de 20 metros de largo desarrollado por el laboratorio Suzumori Endo Lab, en Tokio. El robot pesa 1,2 kg, por lo cual es bastante “inofensivo” a pesar de su tamaño. Puede montar pequeños accesorios en el extremo, como sensores o cámaras de vídeo que pueden emplearse en la inspección de estructuras, conductos e instalaciones y también tareas de búsqueda y de rescate. 

Robots de gominola que se pueden ingerir 

Recientemente, investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale, en Suiza, han dado a conocer su trabajo en el desarrollo de robots muy simples, de reducidas dimensiones (entre 3 y 5 cm de longitud) fabricados con gelatina y que se puede ingerir. Estos robots están pensados para su aplicación médica, principalmente, para realizar exploraciones intestinales, pequeñas intervenciones, llevar alimentos o liberar medicamentos en zonas muy concretas del tracto intestinal. Sin embargo su potencial abarca muchas más posibilidades. 

A pesar de que se consideran robots o mecanismos artificiales, los robots de gelatina no tienen articulaciones sólidas ni depende de la electrónica para desplazarse. En cambio están rellenos de aire o de líquido y emplean reacciones químicas (internas o externas, con fluidos del cuerpo humano) para moverse individualmente o unirse una vez ingeridos para formar mecanismos más complejos, como unas pinzas. 

Para hacer funcionar robots en el interior del cuerpo humano existen baterías y electrónica que se puede ingerir y desechar sin riesgo. También se puede producir electricidad a partir de la temperatura natural del cuerpo humano y de los ácidos del estómago, usando los jugos gástricos como electrolito. Este tipo de robots ingeribles están todavía en sus primeras fases de desarrollo, pero en el futuro llevarán a cabo tareas médicas más complejas y pequeñas operaciones directamente desde el interior del cuerpo humano.

 

Visto en: http://tecnologia.elpais.com/tecnologia/2017/03/23/actualidad/1490271331_692634.html