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Tradicionalmente, muchos investigadores habían propuesto robots “biohíbridos” compuestos por tejido muscular moldeado con un sustrato flexible y habían tenido éxito deformando los músculos con ese sustrato para que agarraran, bombearan, caminaran y nadaran.
El nuevo campo de la robótica biohíbrida implica el uso de tejido vivo dentro de los robots, en lugar de solo metal y plástico. Según explica la Universidad de Tokio, el músculo es un componente clave porque le proporciona al robot la fuerza motriz necesaria para hacer movimientos.
Sin embargo, los esfuerzos para integrar el músculo vivo en las máquinas habían sido infructuosos por la fuerza que los músculos ejercían, y el tiempo que podían ser funcionales hasta que empezaran a encogerse y perder su fuerza y función.
Sin embargo, investigadores del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio desarrollaron el primer robot bio híbrido (es decir, robot y tejido humano) integra tejido muscular vivo en robots. El método que idearon logró una función muscular continua durante una semana, es decir que el músculo no se aflojó.
El estudio fue publicado esta semana en la revista Science Robotics y lo que lograron fue que un robot imitara las acciones de un dedo humano. Si podemos combinar más de estos músculos en un solo dispositivo, deberíamos poder reproducir la compleja interacción muscular que permite que las manos, los brazos y otras partes del cuerpo funcionen”, dice Yuya Morimoto, autor principal de la investigación.
Morimoto y su equipo lograron incorporar músculos en un robot “bio híbrido” en una especie de “pares antagónicos”, casi como un movimiento de espejo, para lograr un movimiento de 90 grados. La estructura robótica sobre la que instalaron un par de músculos funcionales incluía una articulación giratoria, anclajes donde los músculos podían unirse, y electrodos para proporcionar el estímulo para inducir la contracción muscular.
Para la parte muscular del robot, en vez de extraer un músculo ya formado en un cuerpo humano, el equipo de ingenieros y biólogos creció uno de cero. Para esto, utilizaron láminas de hidrogel que contenían células precursoras musculares llamadas mioblastos, agujeros para unir estas láminas a los anclajes del esqueleto del robot y bandas para alentar a las fibras musculares a formarse de forma alineada.
El equipo también probó los robots en diferentes aplicaciones, incluyendo recoger algo del suelo, colocar un anillo y tener a dos robots biohíbridos trabajando al unísono para recoger un marco cuadrado. Los resultados mostraron que los robots podían realizar bien estas tareas.