Revolución biohíbrida: mano artificial que imita a la naturaleza

En el fascinante mundo de la tecnología robótica, el desarrollo de robots biohíbridos está abriendo nuevas fronteras en la interacción entre lo biológico y lo artificial. Esta innovadora área de investigación combina tejidos biológicos y materiales artificiales, utilizando elementos vivos como músculos, piel y nervios, lo que les otorga características únicas como la flexibilidad y la capacidad de autorreparación. Estos atributos presentan ventajas significativas sobre los robots mecánicos convencionales, que carecen de tales propiedades.

Sin embargo, hasta ahora, los robots biohíbridos se limitaban principalmente a crear estructuras simples de aproximadamente 1 cm de longitud, capaces de mover solo una única articulación o bisagra. Este panorama cambió drásticamente gracias al trabajo conjunto de un equipo de investigación de la Universidad de Tokio y la Universidad de Waseda, que han desarrollado una impresionante mano biohíbrida de 18 cm. Este avance la convierte en el robot biohíbrido más grande del mundo, con la excepcional capacidad de mover individualmente sus dedos articulados.

La creación de esta mano lleva consigo un proceso innovador en el cual los tendones se fabrican enrollando y agrupando tejido muscular fino cultivado en líquido, similar a un rollo de sushi. Masaharu Takeuchi, profesor de la Escuela de Postgrado de Ciencia y Tecnología de la Información de la Universidad de Tokio, señala que esta técnica ha permitido superar los retos previos relacionados con la fuerza de contracción muscular y la distancia de contracción, permitiendo movimientos complejos como gestos y manipulación de objetos, que antes eran impensables para los robots biohíbridos convencionales.

La Creación de MuMuTA: Un Avance en la Robótica Biohíbrida

El dispositivo de accionamiento utilizado en esta mano biohíbrida es conocido como actuador de tejido muscular múltiple (MuMuTA). Este innovador sistema agrupa varios tejidos musculares finos para crear una compleja estructura multiarticular. MuMuTA presenta una fuerza de contracción de alrededor de 8 mN (mili-Newton) y un índice de contracción del 13%, superando los actuadores musculares convencionales, lo que le permite realizar tareas más sofisticadas y precisas.

Cabe destacar que al igual que una mano humana, la máquina tiende a “fatigarse”. La investigación en este campo revela el delicado balance entre la potencia y el cuidado del tejido. Con el fin de desarrollar un actuador muscular que pueda mover estructuras grandes y complejas, es necesario aumentar tanto la fuerza como la distancia de contracción. Sin embargo, aumentar el grosor de los músculos puede conducir a la necrosis celular, una desventaja que el equipo ha logrado mitigar gracias a la agrupación de múltiples tejidos musculares.

A través de este avance, se mantiene el suministro nutricional necesario y se mejora la orientación de las fibras musculares al reducir el grosor del tejido. Este enfoque innovador no solo amplía las posibilidades de los robots biohíbridos, sino que también sienta las bases para futuras investigaciones en el campo de la robótica biomimética.

La mano biohíbrida de 18 cm representa un hito en el desarrollo de robots biohíbridos. Con el uso de tecnología avanzada como el MuMuTA, este equipo de la Universidad de Tokio y la Universidad de Waseda no solo pone de relieve las posibilidades que ofrece la integración de lo biológico y lo mecánico, sino que también abre caminos hacia robots más dinámicos y funcionales. El futuro de la robótica biohíbrida parece prometedor, y esta innovación seguramente marcará el inicio de un nuevo capítulo donde la robótica y la biología convergen para crear máquinas que imitan a la perfección las habilidades humanas.