La 'piel viva' autocurativa puede hacer que los robots se parezcan más a los humanos, y parece tan espeluznante como cabría esperar
Una combinación de células cultivadas y silicona podría ayudar a que los robots parezcan más humanos en el futuro gracias a la elasticidad realista de la piel. Y ellos también pueden sonreír como nosotros.
Por Rory Bathgate
Los investigadores han sido pioneros en un método que consiste en inyectar piel cultivada artificialmente en pequeños agujeros en el esqueleto de un robot, de modo que la piel pueda extender ganchos en forma de V conocidos como "anclas de tipo perforación" y unirse a la superficie sin caerse. (Crédito de la imagen: Shoji Takeuchi, Instituto de Ciencias Industriales (IIS), Universidad de Tokio)
Los robots del futuro podrían estar envueltos en piel realista que pueda repararse a sí misma, de manera similar a como se cura la piel humana, gracias a un enfoque novedoso que involucra células de piel cultivadas.
La piel también parecerá más natural gracias a una nueva forma de unirla al esqueleto del robot y al hecho de que puede reparar cualquier corte o raspadura por sí solo, dijeron los investigadores. Publicaron sus hallazgos el 25 de junio en la revista Cell Reports Physical Science .
La piel artificial se ha promocionado durante mucho tiempo como una forma de hacer que los robots parezcan más humanos, y la piel cultivada parece más realista que los materiales sintéticos como el látex. Pero sin el tipo adecuado de adhesivo, la piel artificial puede desprenderse del marco de un robot de una manera visualmente perturbadora.
Los investigadores en robótica ya han intentado resolver el problema de la piel artificial que se desprende de la estructura metálica fijándola con "anclas", estructuras con forma de gancho o de hongo . Esto evita que la piel se mueva sobre el marco del robot, pero las estructuras adhesivas pueden sobresalir como bultos debajo de la piel, comprometiendo su apariencia humana.
En el nuevo estudio, los investigadores fueron pioneros en un método mediante el cual el esqueleto del robot contiene pequeños agujeros en los que la piel cultivada artificialmente puede extender ganchos en forma de V conocidos como "anclas de tipo perforación". Estos mantienen la piel artificial pegada al robot manteniendo una superficie lisa y flexible.
Cómo hacer que la piel robótica parezca más real
La piel artificial se coloca encima de un robot tratado con plasma de vapor de agua para volverla hidrófila; en otras palabras, para garantizar que los líquidos sean atraídos hacia la superficie. Esto significa que el gel de la piel cultivada se introduce más profundamente en los orificios para adherirse más estrechamente a la superficie del robot.
Uno de los principales beneficios de esta nueva piel es que permitiría a los robots operar junto a los humanos sin experimentar un desgaste excesivo. Según el equipo, se podrían reparar pequeños desgarros o desfiguraciones similares sin necesidad de reparar manualmente los robots. Sin embargo, no midieron la rapidez con la que la piel artificial se curó después de sufrir daños.
En una demostración, los investigadores recrearon la forma en que cambia la piel cuando un ser humano sonríe. Esto implicó conectar la piel artificial a la cara robótica con una capa deslizante de silicona debajo. Esto conduce a "inflar las mejillas", ya que los músculos se tensan y hacen que la piel se levante en cualquiera de las comisuras de la boca. Con los anclajes de perforación, la piel podía adaptarse perfectamente al molde 3D de una cara, sin pernos ni ganchos que sobresalieran.
Los investigadores también compararon la piel artificial aplicada a una superficie con y sin anclajes basados en perforaciones. En superficies sin anclajes, la piel se contrajo hasta un 84,5% en el transcurso de siete días, en comparación con un 33,6% en una superficie con anclajes de 0,04 pulgadas (1 milímetro). La contracción de la piel en un robot separaría la piel del marco interno del robot, arruinando su apariencia realista y potencialmente causando daños a la capa de piel. La piel en superficies con anclajes más grandes de 0,1 pulgadas (3 mm) y 0,2 pulgadas (5 mm) duró incluso más, 26,4% y 32,2% respectivamente).
La piel artificial se ha promocionado durante mucho tiempo como una forma de hacer que los robots parezcan más humanos, y la piel cultivada parece más realista que los materiales sintéticos como el látex.(Crédito de la imagen: Shoji Takeuchi, Instituto de Ciencias Industriales (IIS), Universidad de Tokio)
El camino para construir androides con apariencia humana
Shoji Takeuchi, investigador del estudio en el Instituto de Ciencias Industriales (IIS) de la Universidad de Tokio, dijo a WordsSideKick.com que aún será necesario tomar varios pasos antes de que los robots usen piel usando los métodos del equipo.
"En primer lugar, necesitamos mejorar la durabilidad y longevidad de la piel cultivada cuando se aplica a robots, en particular abordando cuestiones relacionadas con el suministro de nutrientes y humedad", dijo. "Esto podría implicar el desarrollo de vasos sanguíneos integrados u otros sistemas de perfusión dentro de la piel".
"En segundo lugar, es crucial mejorar la resistencia mecánica de la piel para que coincida con la de la piel humana natural. Esto implica optimizar la estructura y concentración del colágeno dentro de la piel cultivada".
Takeuchi también señaló que para ser verdaderamente funcional, la piel artificial eventualmente tendrá que transmitir información sensorial como la temperatura y el tacto a cualquier robot que la use, además de ser resistente a la contaminación biológica.
Los científicos afirmaron que la investigación en este campo podría ayudarnos a entender mejor cómo los músculos faciales transmiten emociones, lo que, a su vez, podría impulsar avances en la cirugía para tratar afecciones como la parálisis facial o ampliar las capacidades de la cirugía cosmética y ortopédica. Una mejor comprensión de la adhesión de la piel también podría evitar la necesidad de agujeros en forma de V en los futuros armazones robóticos.
Rory Bathgate
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Rory Bathgate es escritor independiente para Live Science y Features y editor multimedia en ITPro, y supervisa todo el contenido en profundidad y los estudios de casos. Además de su trabajo para ITPro, Rory está muy interesado en cómo el mundo de la tecnología se cruza con nuestra lucha contra el cambio climático. Esto abarca un enfoque en la transición energética, particularmente la generación de energía renovable y el almacenamiento en red, así como los avances en los vehículos eléctricos y el rápido crecimiento del mercado de la electrificación. En su tiempo libre, Rory disfruta de la fotografía, la edición de vídeos y la ciencia ficción. Se unió a ITPro en 2022 como graduado, después de completar una maestría (con honores) en Estudios del siglo XVIII en el King's College de Londres. Puede ponerse en contacto con Rory en rory.bathgate@futurenet.com.
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