Es posible que no se haya detenido a pensar que la piel humana es muy buena captando diferentes tipos de información. Es capaz de sentir cosas como la presión, el calor o el daño sobre una gran superficie y de forma flexible. Se trata del órgano más grande del ser humano y es fascinante: actúa como una compleja red sensorial que nos protege y nos conecta con el entorno. Gracias a millones de receptores distribuidos por todo el cuerpo, la piel detecta cambios en el ambiente y envía señales al cerebro en cuestión de segundos.
Los científicos han tratado de imitar esta habilidad usando tecnología como los llamados sistemas MEMS. Se trata de dispositivos muy pequeños que combinan componentes mecánicos y electrónicos a escala microscópica. Estos sistemas intentan hacer lo mismo que la piel: medir cosas como presión, temperatura o movimiento, y se utilizan en aparatos tan variados como teléfonos inteligentes, airbags o marcapasos. Sin embargo, replicar la sensibilidad y flexibilidad de la piel con esta tecnología no ha sido sencillo: los materiales duros y blandos que se combinan en su fabricación pueden despegarse con facilidad, y además pueden generar interferencias eléctricas que dificultan su funcionamiento.
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Para resolver esto, un grupo de investigadores creó una “piel artificial” hecha de una sola capa de hidrogel muy sensible. Este material es un gel suave, elástico y que conduce electricidad, parecido a una gelatina. Su hallazgo se publica en la revista Science Robotics.
Los investigadores señalan que esta “piel” puede detectar distintos tipos de estímulos (como contacto humano, presión, calor o daño) gracias a una técnica llamada tomografía de impedancia eléctrica, que les permitió usar más de 860.000 puntos de conducción dentro del material. Luego, con ayuda de análisis de datos, eligieron los puntos más útiles para detectar de forma eficiente lo que está ocurriendo en el entorno. Incluso moldearon esta piel con la forma de una mano humana para probar que podía sentir el contacto, identificar dónde se tocaba, detectar el calor y generar datos sobre su propia posición.
Con solo 32 sensores en la muñeca de esa mano, lograron recoger más de 1,7 millones de datos de toda la mano, gracias a los pequeños caminos que lleva el material por dentro. Luego, pusieron a prueba esta piel artificial de muchas formas: la tocaron con los dedos, le aplicaron calor, la apretaron con un brazo robótico, la acariciaron suavemente e incluso la cortaron con un bisturí. Toda esta información se usó para enseñar a un sistema de inteligencia artificial a reconocer qué tipo de contacto estaba sintiendo la mano.
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Además de las posibles aplicaciones futuras para robots humanoides o prótesis humanas donde el sentido del tacto es vital, los investigadores dicen que la piel robótica podría ser útil en industrias tan variadas como el sector automotriz o el socorro en caso de desastres. Thomas George Thuruthel, coautor del estudio y docente de Ciencias de la Computación de la University College de Londres, dijo, citado en un comunicado de prensa de esa institución académica: “Aún no hemos alcanzado el nivel en que la piel robótica sea tan buena como la humana, pero creemos que es mejor que cualquier otra disponible actualmente. Nuestro método es flexible y más fácil de construir que los sensores tradicionales, y podemos calibrarlo utilizando el tacto humano para diversas tareas”.
En el futuro, los investigadores esperan mejorar la durabilidad de la piel electrónica y realizar más pruebas en tareas robóticas del mundo real.
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