fbpx
Avances en salud

Músculos artificiales para robots

musculos-artificiales
Escrito por Juan González

La tecnología avanza que da susto. De ahí que hoy vayamos a hablaros de algo que hace tan solo unos años habría sonado a ciencia ficción: los músculos artificiales para robots. ¿Y para qué necesitan estos ingenios mecánicos una tecnología tan depurada? Vamos a verlo y, os lo avisamos desde ya, vais a alucinar con todas sus aplicaciones. El futuro ya está aquí, ¡y viene para ponernos las cosas mucho más sencillas!

¿Qué son los músculos artificiales?

El mundo de la medicina avanza con paso firme y, en ocasiones, acelerado gracias a la tecnología. El avance de los robots en la medicina o la explosión de la impresión en 3D están mejorando cada vez más la vida de ciertos pacientes que necesitan prótesis. Eso sí, vosotros sois todos unos expertos en esto, porque en Health Tech Spain hemos visto en alguna que otra ocasión las numerosas aplicaciones que tiene esta técnica en el campo sanitario y que ya permiten incluso la creación de órganos artificiales.

Los investigadores han realizado numerosos experimentos para crear incluso músculos artificiales que pueden tener muchas aplicaciones en los seres humanos. Pero también como elementos que mejoran las máquinas y con las que estas pueden imitar a organismos vivos con el fin de realizar determinadas tareas de forma más eficiente y natural.

Los músculos artificiales son dispositivos que imitan los músculos naturales de seres humanos y animales y que pueden contraerse, expandirse o rotar. De este modo, permiten que determinadas máquinas rígidas tengan una mayor flexibilidad y resistencia para poder levantar objetos.

Pueden ser útiles en la fabricación de dispositivos médicos en miniatura, robótica y textiles inteligentes que responden a los cambios de su entorno. Es decir, a estímulos externos como una corriente eléctrica o un cambio de temperatura, por ejemplo.

Componentes

El objetivo de todas las investigaciones que tratan de crear músculos artificiales es desarrollar un tejido artificial que sea suave y elástico pero a la vez resistente, como son los músculos humanos.

El problema es que, hasta ahora, los músculos artificiales creados han sido exoesqueletos que tenían un peso excesivo, por lo que no podían cumplir con una aplicación real.

Sin embargo, en la actualidad se busca crear músculos artificiales de materiales ligeros y de pequeño tamaño para que puedan cumplir tareas para las que de verdad son necesarios.

Muchos de esos materiales se encuentran todavía en fase de investigación porque, además, muchos no pueden producirse en masa para que tengan un coste bajo… de momento. Las expectativas de futuro, claro está, son muy diferentes. La idea a medio plazo es que este tipo de tecnología no solo sea factible, sino que pueda desarrollarse de un modo sostenible.

Desarrollo

Ya existen diferentes prototipos de músculos artificiales creados por distintos equipos de trabajo que son bastante prometedores. ¿Por qué? Pues porque consiguen que estas creaciones sean capaces de levantar un objeto hasta mil veces más pesado que el de la propia estructura.

En todos ellos han desarrollado músculos artificiales en base a un principio similar: que una sustancia enrollada pueda estirarse como lo haría un músculo natural.

  • Esta idea partió de un equipo de trabajo de la Universidad de Texas y, a raíz de ello, se han logrado otros enfoques para conseguir un mismo objetivo. La maravilla de la ciencia.
  • En el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) se ha creado una fibra de polímero de dos caras que se activa con el calor y que puede levantar 650 veces su propio peso.
  • En la Universidad de Burdeos se crearon fibras con un polímero y con grafeno, dando como resultado un motor de alta energía compuesto de fibras con memoria de forma.
  • Un grupo de investigación de Columbia Engineering fabricó un músculo blando sintético usando la impresión en 3D.
  • Otro equipo de Harvard empleó materiales simples para fabricar un prototipo que se contrae al reducir la presión.
  • Un grupo de investigadores chinos también presentó un tipo de músculo artificial basado en un material orgánico cristalino combinado con un polímero para que fuera más flexible.

Y podríamos enumerar algunos casos más de estudios que tratan de crear los músculos artificiales más resistentes y flexibles para poder darles más aplicaciones dentro de la medicina. Eso sí, como avance para que veáis que la cosa está bastante avanzada, estos no están nada mal.

Beneficios de usar músculos artificiales en robots médicos

Cuando surge un avance tecnológico importante, lo es más aún si tiene aplicación directa en terrenos en los que toda ayuda es poca. En el caso de la robótica  es genial que podamos hablar, por ejemplo, de cómo ayuda en tareas de rescate, o a la hora de tratar pacientes.

Las principales aplicaciones de los músculos artificiales son:

  • Creación de máquinas biométricas (robots, actuadores industriales, exoesqueletos con motor…).
  • Industria aeroespacial y automotriz.
  • Medicina.
  • Robótica.
  • Entretenimiento.
  • Ropa.
  • Generadores de energía.

Eso sí, ¿qué beneficios concretos puede suponer la aplicación de músculos artificiales en robots médicos?

  • Para empezar, la incorporación de este tipo de sistema haría mucho más llevaderas las tareas de atención a personas dependientes. Contar con robots de este tipo, con un control total sobre la presión que deben ejercer y con una IA que les permita tomar decisiones acertadas facilitaría mucho el trabajo con este tipo de pacientes, sobre todo a nivel físico.
  • Por otro lado, contar con robots con músculos artificiales en quirófano permitiría que las operaciones a distancia fuesen muchísimo más fiables. Este tipo de tecnología permite movimientos mucho más naturales por parte del brazo robótico, más fluidos. Un médico con unas gafas de realidad virtual y un robot con músculos artificiales que replicase sus movimientos exactos podría operar a cualquier persona, en cualquier punto del mundo, aunque él se encuentre al otro lado del globo.

Usos en prótesis para humanos

La utilización de este tipo de músculos artificiales en prótesis para humanos sería el siguiente paso lógico para este maravilloso avance tecnológico. Se han conseguido grandes cosas durante las últimas décadas a la hora de adaptar partes mecánicas al cuerpo humano para devolverle parte de sus funcionalidades, pero… ¿os imagináis lo que podría venir después?

Quizás músculos artificiales insertados dentro del propio cuerpo, sin que nadie tenga por qué saber que están ahí. Seguro que os acordáis de la maltrecha pierna del doctor House. Un infarto muscular en el cuádriceps hizo que tuviesen que amputárselo. Pues bien, con uno de estos novedosos músculos artificiales sus problemas se habrían terminado en un pispás. Eso en la ficción, ¡imaginad el partido que se les puede llegar a sacar en la vida real!

Acerca del autor

Juan González

Deja un comentario