Robots con Músculos Vivos

Ciencia y Tecnología

Por Juan Luis Bretón Estrada

Los robots biohíbridos integran tejidos vivos en su configuración, además del plástico y del metal que tradicionalmente han formado parte de los robots. El tejido muscular es uno de los componentes más utilizados en las máquinas biohíbridas, precisamente porque sirven para generar movimiento.
Sin embargo, la integración de músculos vivos con los robots no ha estado exenta de dificultades; entre éstas se cuentan, básicamente, las relacionadas con la extensión del lapso en el que los tejidos comienzan a deteriorarse y a perder su funcionalidad.
En una investigación reciente, publicada por la revista Science Robotics, un equipo científico del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio (Japón) ha desarrollado un método para solucionar estos problemas. Este método consiste en realizar una progresión que va desde el cultivo de células precursoras individuales, a la ordenación de las células musculares en arreglos laminares para, finalmente, llegar al desarrollo tejidos musculares completamente funcionales. Los investigadores han podido incorporar estos tejidos en sistemas biohíbridos, acomodados en pares reflejados, al punto en que han resultado capaces de replicar los movimientos biológicos por periodos de hasta una semana.
El equipo de investigación, dirigido por S. Takeuchi, construyó un esqueleto robótico sobre el cual montaron un par de músculos totalmente funcionales para crear una articulación rotable, con puntos donde se anclan los músculos y electrodos para generar los estímulos que inducen las contracciones de las fibras musculares. Las células musculares fueron cultivadas en láminas de hidrogel a partir de mioblastos ordenadas para crecer en fibras alineadas.
Los músculos cultivados son colocados en el esqueleto robótico en pares reflejados, donde cuando una fibra se contrae, la otra se extiende, justo como ocurre en los sistemas biológicos. De acuerdo con el doctor Takeuchi, el éxito del estudio reside en el hecho de colocar las fibras musculares en pares reflejados les permitió experimentar fuerzas opuestas, lo que sirvió, a su vez, para prevenir la reducción del tejido muscular y retrasar el consecuente deterioro.

Los robots biohíbridos creados en el estudio fueron sometidos a diversas pruebas, incluyendo una en donde levantaron y manipularon un arillo. Los sistemas robóticos se desempeñaron bien en estas pruebas, al punto de comportarse casi tan bien como un dedo humano. El investigador Y. Morimoto, participante en el equipo de estudio, anticipa que la utilización de pares reflejados de tejido muscular en un mismo dispositivo podría servir para replicar la funcionalidad de sistemas musculares complejos como manos, brazos o de cualquier otra parte del cuerpo.
Este es, definitivamente, un paso importante hacia la integración de los sistemas robóticos con nuestros sistemas humanos; una integración que, en opinión de muchos investigadores, servirá para mantener la prevalencia de nuestra especie ante el advenimiento de la Inteligencia Artificial. El cyborg no está ya tan lejos.

 

 

Juan Luis Bretón Estrada es Director General de Brain Shift Laboratorio de Robótica, organización que utiliza los principios del Pensamiento Computacional para expandir los alcances del aprendizaje de niñas y niños, con el propósito ulterior de que el conocimiento potencializado convierta a las nuevas generaciones en personas capaces de ofrecer respuestas a los retos que la Economía del Conocimiento habrá de plantear para nuestro país y para el mundo.
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