Los robots, tal y como los conocemos, se fabrican con materiales duros y rígidos. Esto tiene sus ventajas, como que son capaces de realizar tareas impensables para el ser humano. Pero entre sus inconvenientes, les impide moverse como los humanos y los animales, de manera que no pueden hacer según qué movimientos. De ahí la importancia de los músculos artificiales.
Los músculos artificiales llevan gestándose desde hace décadas. Combinan las ventajas de la robótica, es decir, más fuerza, y al mismo tiempo facilita tareas complejas o delicadas. Algunos han permitido crear robots similares a las aves o los peces y que hoy pueden volar o moverse por las profundidades marinas con naturalidad. También han servido para crear robots que pueden agarrar objetos frágiles sin romperlos, manipularlos o transportarlos. Tareas que requerían de un diseño más próximo a nuestros brazos, manos y piernas.
Así pues, la robótica blanda lleva años logrando que las máquinas puedan adaptarse al medio, siendo más flexibles y seguras para nosotros y para las tareas que deban realizar. Y en este campo, los músculos artificiales son uno de los avances más prometedores. Si las personas nos movemos como lo hacemos, es gracias a que contamos con músculos. De manera que aprendiendo de nosotros mismos podemos llegar a crear prótesis o robots más avanzados.
Músculos artificiales flexibles y fuertes
A diferencia de los músculos humanos o animales, los músculos artificiales tienen la ventaja de ofrecer más fuerza. Ya sea para agarrar un objeto o para levantarlo del suelo y transportarlo. Todo esto conservando la flexibilidad que se busca en la musculatura biológica. Precisamente, la idea es unir lo mejor de la biología y la robótica.
Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea, por sus siglas en inglés KAIST, anunciaron a principios de año que habían desarrollado musculatura artificial capaz de producir fuerza equivalente a 34 veces su peso. Los resultados de esta investigación fueron publicados en Science Advances. Y supone todo un avance aplicable a toda suerte de campos. Desde los robots blandos a dispositivos médicos, wearables o prótesis de nueva generación.
Por lo general, los músculos artificiales crean movimientos en respuesta a estímulos externos como la electricidad, la presión del aire y los cambios de temperatura, y para utilizar los músculos artificiales, es importante controlar estos movimientos con precisión. Y en el caso que nos ocupa, estos músculos artificiales emplean polímeros iónicos y se accionan mediante fluidos. Esto último ya visto en investigaciones anteriores. Los interruptores de fluido controlan el flujo de fluido, haciendo que el fluido fluya en una dirección específica para invocar varios movimientos.
El músculo artificial está compuesto por electrodos metálicos y polímeros iónicos. A partir de ahí, genera fuerza y movimiento en respuesta a la electricidad. Y los resultados son positivos. Empleando una potencia ultra baja, el músculo logra generar una cantidad impresionante de fuerza. Como vimos antes, 34 veces el peso del músculo. Y, con todo, es posible controlar con precisión los movimientos. Precisamente lo que se busca con la robótica blanda.
Robots blandos, prótesis y mucho más
Estos músculos artificiales tienen muchas aplicaciones. La principal, la robótica blanda, muy útil en campos como la medicina y la salud, la agricultura, industria, exploración y rescate. Robots capaces de llegar a lugares inaccesibles realizando movimientos propios de los animales más capacitados para abrirse paso en un derrumbe, en las profundidades marinas o en una cueva.
Otro campo por explorar es el de las prótesis y los exoesqueletos. Las prótesis basadas en músculos artificiales imitan a la perfección los movimientos humanos, de manera que se podrían solventar las incomodidades de las prótesis rígidas actuales. Por otro lado, los exoesqueletos son una tecnología cada vez más extendida en campos como la logística y la industria y que facilita al ser humano realizar tareas que exigen mucha fuerza. Los dispositivos actuales son rígidos y pesados. Aplicar musculatura artificial reduciría su peso manteniendo su fuerza y capacidad de levantar varios kilos sin problemas.
Más allá de estos usos, los músculos artificiales diseñados en el KAIST se pueden fabricar a todo tipo de escalas. Y como su consumo eléctrico es muy reducido, bien podría usarse en dispositivos pequeños como ropa inteligente o electrónica blanda. Lo que abre infinidad de posibilidades que nos harían la vida más fácil y nos permitirían realizar tareas físicas más exigentes con menos esfuerzo.
