El cine y, en general, la ciencia ficción está llena de humanoides biohíbridos. Seres hechos a medias de materiales artificiales y vivos. Pero el elemento que más acerca a un androide a confundirse con un humano quizás sea la piel. Cual replicante de Blade Runner, la compleja estructura, textura y aspecto de la dermis y ojos nos permiten una interacción amable con esas criaturas. Ahora, un equipo japonés ha creado una piel para robots sobre la que crecen células humanas.
El propio equipo reconoce que todavía queda un largo camino hasta que los robots parecidos a los humanos caminen entre nosotros de forma cotidiana. Puede que nunca lo hagan. Pero ese futuro no cumplido que se nos prometió hace años tiene que ver con la capacidad de los androides de parecerse a nuestra especie. La piel de robot es la clave, a su juicio, tal y como acaban de presentar en la revista Matter (Cell).
El método de piel para robots consigue una textura similar a la de un dedo humano. Pero también funciones repelentes al agua y capacidad de autorreparación. Porque por ahora sólo la han probado en una dedo de mano. “Tiene un aspecto ligeramente ‘sudoroso’ por del medio de cultivo”, dice el primer autor Shoji Takeuchi, profesor de la Universidad de Tokio, Japón.
Una piel ‘real’ para unos robots más amigables en entornos médicos o asistenciales
Por ahora no suena demasiado seductor. “Dado que el dedo se impulsa por un motorcillo eléctrico, también es interesante escuchar los chasquidos del motor en armonía con un dedo que parece real”, dice. Que tenga aspecto ‘real’, como de un humano, es una de las principales prioridades para los robots humanoides que a menudo tienen la tarea de interactuar con humanos en las industrias de servicios y atención médica o asistencia a dependientes.
Una apariencia humana puede mejorar la eficiencia de la comunicación y evocar simpatía, creen. Si bien la piel de silicona usada actualmente para robots puede imitar la apariencia humana, se queda corta cuando se trata de texturas delicadas. No tiene arrugas y carece de funciones específicas de la piel. Los intentos de fabricar láminas de piel viva para cubrir robots también han tenido un éxito limitado, ya que es un reto adaptarlos a objetos dinámicos con superficies irregulares.
“Con ese método, debes tener las manos de un artesano experto que pueda cortar y confeccionar las láminas de piel”, dice Takeuchi. “Para cubrir de manera eficiente las superficies con células, creamos un método para moldear directamente el tejido de la piel alrededor del robot, lo que dio como resultado una cobertura sin costuras en un dedo robótico”. Nada de criaturas ‘Frankenstein’.
Una piel de robot de colágeno y fibroblastos humanos
Para fabricar la piel, el equipo primero sumergió el dedo robótico en un cilindro lleno de una solución de colágeno y fibroblastos dérmicos humanos. Estos son los dos componentes principales que forman los tejidos conectivos de la piel. Takeuchi dice que el éxito del estudio radica en la tendencia natural a encogerse de esta mezcla de colágeno y fibroblastos.
Así ocurrió en cuando se la pusieron al dedo mecánico. Se encogió y se adaptó firmemente al dedo. Al igual que las imprimaciones de pintura, esta capa proporcionó una base uniforme para que se adhiriera la siguiente capa de células, los queratinocitos epidérmicos humanos. Estas células constituyen el 90% de la capa más externa de la piel, lo que le da al robot una textura similar a la de la piel y propiedades de barrera que retienen la humedad. También se puede autocurar, como la humana, con vendajes de colágeno.
Takeuchi matiza: “Este trabajo es sólo el primer paso hacia la creación de robots cubiertos con piel viva”. La piel desarrollada es mucho más débil que la piel natural y no puede sobrevivir mucho tiempo sin el suministro constante de nutrientes y la eliminación de desechos. Planean ahora incorporar estructuras funcionales más sofisticadas dentro de la piel, como neuronas sensoriales, folículos pilosos, uñas y glándulas sudoríparas.
La piel elaborada tiene suficiente fuerza y elasticidad para soportar los movimientos dinámicos a medida que el dedo robótico se curva y estira. La capa más externa es lo suficientemente gruesa como para levantarla con pinzas y repeler el agua, lo que brinda varias ventajas en la realización de tareas específicas. Lo probaron manejando diminutas espumas de poliestireno cargadas electrostáticamente, un material que se usa a menudo en empaquetado. ¿Están pensando en humanodes de almacén?
Hacia la era de los robots blandos
No entran demasiado en qué industrias podrían estar interesadas en estos robots. Japón es una potencia mundial en robótica, sobre todo en humanoides (como el veterano ASIMO, de Honda) y androides. Estados Unidos se ha hecho popular por sus animaloides (los perrobots de Boston Dynamics, por ejemplo).
Los asiáticos cuentan con tres androides, las tres con aspecto de mujer o ginoides: Actroid (de Kokoro-Sanrio, matriz de Hello Kitty), Hanako (para formar a dentistas, con versión infantil, Pedia-roid) y Miim (otra robot popular por sus cosplaying). Sin embargo, su papel se ha restringido a exhibiciones y ferias.
Pero los androides no han terminado de encontrar su acomodo en el mercado. Este trabajo con piel de robot sí ahonda en una tendencia: la de los bots blandos para funciones inimaginadas hasta ahora en ingeniería. Como explica Silvia Terrile, doctora en Robótica y Automatización de la UPM, “la utilización de estos nuevos materiales y actuadores ha permitido el desarrollo de robots bioinspirados en tentáculos, lombrices, serpientes, peces, medusas, estrellas de mar…”.
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Es decir, hay criaturas en la naturaleza cuya estructura es más útil para resolver problemas que la humana. Junto a su colega Antonio Barrientos, reflexiona en The Conversation: “¿Nos espera un futuro en el que estemos rodeados de robots blandos? Queda mucho por recorrer pero seguramente el futuro de la robótica no será ni duro ni blando, sino híbrido”.
La piel de robot de Takeuchi es un paso. “Se parecerá a lo que ocurre con los humanos, que pueden tensar sus músculos hasta tener la rigidez estructural necesaria para golpear con fuerza en un yunque o relajarlos, consiguiendo la elasticidad que les permite abrazarse unos a otros adaptando sus formas mutuamente”. El camino hasta entonces parece largo.
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