Crean piel electrónica flexible para dar a los robots sensibilidad táctil similar a la humana
¿Nos acercamos hacia un mundo con androides indistinguibles de los humanos reales?
Escena de la película Blade Runner 2049, ubicada temporalmente treinta años después de la película original basada en la novela de Philip K. Dick.
Al igual que los replicantes en la película Blade Runner, que poseen una apariencia y capacidades humanas avanzadas, la piel electrónica flexible busca dotar a los robots de una sensibilidad al tacto que los haga más humanos y, por ende, lograr una interacción más «natural» con ellos.
En este sentido, un nuevo tipo de piel electrónica, desarrollada por investigadores de la Universidad de Texas en Austin, ha resuelto un importante obstáculo en esta tecnología emergente: la pérdida de precisión en la detección a medida que el material se estira.
«Al igual que la piel humana debe estirarse y doblarse para adaptarse a nuestros movimientos, también lo debe hacer la piel electrónica», explicó Nanshu Lu, profesora del Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de la Escuela de Ingeniería Cockrell, quien lideró el proyecto. «No importa cuánto se estire nuestra piel electrónica, la respuesta a la presión no cambia, y eso es un logro significativo».
Aplicaciones médicas y sociales
Lu visualiza la piel electrónica elástica como un componente crítico para una mano robótica capaz de alcanzar el mismo nivel de suavidad y sensibilidad al tacto que una mano humana. Esto podría aplicarse en el cuidado médico, donde los robots podrían tomar el pulso de un paciente, limpiar su cuerpo o masajear una parte del cuerpo.
¿Por qué es necesario un robot enfermero o fisioterapeuta? En todo el mundo, millones de personas están envejeciendo y necesitan atención, más de la que el sistema médico global puede proporcionar.
La profesora e investigadora principal Nanshu Lu estirando una de las nuevas pieles electrónicas. Crédito: Universidad de Texas en Austin.
«En el futuro, si tenemos más personas mayores que cuidadores disponibles, va a ser una crisis mundial», dijo Lu. «Necesitamos encontrar nuevas formas de cuidar a las personas de manera eficiente y también con delicadeza, y los robots son una pieza importante de ese rompecabezas».
Más allá de la medicina, los robots humanitarios podrían desplegarse en desastres. Podrían buscar a personas heridas y atrapadas en un terremoto o un edificio colapsado, por ejemplo, y proporcionar atención inmediata, como administrar RCP.
Sensores de presión híbrida: Un avance revolucionario
La tecnología de piel electrónica detecta la presión del contacto, permitiendo que la máquina adjunta sepa cuánta fuerza usar para, por ejemplo, agarrar una taza o tocar a una persona. Sin embargo, cuando la piel electrónica convencional se estira, también detecta esa deformación. Esa lectura crea ruido adicional que distorsiona la capacidad de los sensores para detectar la presión. Eso podría llevar a que un robot use demasiada fuerza al agarrar algo.
En demostraciones, la elasticidad permitió a los autores del estudio crear sondas y pinzas inflables que pueden cambiar de forma para realizar una variedad de tareas sensibles basadas en el tacto. La sonda envuelta en piel inflable se usó en sujetos humanos para capturar con precisión su pulso y ondas de pulso. Las pinzas desinfladas pueden sostener un vaso sin dejarlo caer, incluso cuando se deja caer una moneda dentro. El dispositivo también presionó una concha de taco crujiente sin romperla.
Uno de los experimentos con la nueva piel electrónica flexible. Crédito: Universidad de Texas en Austin.
La clave de este descubrimiento es un innovador sensor de presión de respuesta híbrida en el que Lu y sus colaboradores han estado trabajando durante años. Mientras que las pieles electrónicas convencionales son capacitivas o resistivas, la piel electrónica de respuesta híbrida emplea ambas respuestas a la presión. Perfeccionar estos sensores y combinarlos con materiales aislantes y electrodos elásticos permitió esta innovación en la piel electrónica.
Los investigadores ahora planean construir un brazo robótico equipado con la piel electrónica y probarlo. Asimismo, han presentado una solicitud de patente provisional para la tecnología de piel electrónica y están abiertos a colaborar con empresas de robótica para llevarla al mercado.
Los detalles de esta innovación han sido publicados en la revista Matter.
