La piel artificial que siente calor y cortes ya es real

Buenos Aires-(Nomyc)-¿Puede una mano robótica como la de Optimus o la del 1X sentir como la nuestra? Ahora, investigadores de la Universidad de Cambridge y el University College London, creen haber dado un paso importante en esa dirección. Han desarrollado una Piel Artificial compuesta por un único material flexible, capaz de detectar temperatura, presión, cortes y múltiples toques simultáneos. Todo sin capas rígidas ni sensores distribuidos por dentro. 

Lo más prometedor, según sus creadores, es que puede adaptarse a formas complejas y promete un proceso de fabricación relativamente sencillo: basta con fundirla, verterla en un molde de silicona, retirar el positivo interno y colocarla como un guante sobre una estructura robótica, como muestran en este vídeo demostrativo.

El núcleo de esta tecnología es un hidrogel conductor que, al combinarse con Tomografía por Impedancia Eléctrica (EIT), que permite registrar de forma continua lo que ocurre sobre su superficie y cuando se produce un estímulo, de contacto, calor o presión, los campos se alteran. 

El sistema no solo detecta el tipo de estímulo, sino también su localización y las condiciones ambientales, lo que en conjunto es interpretado mediante aprendizaje automático, con latencias que dependen del número de canales activos, explican en el artículo publicado en Science Robotics.

Una membrana blanda, millones de datos: el mejor ejemplo del sistema es una mano robótica de tamaño real, hueca por dentro, recubierta completamente con esta piel artificial que en lugar de sensores distribuidos, utiliza solo los 32 electrodos colocados en la muñeca, lo que a su vez fue suficiente para extraer más de 1,7 millones de canales de información, derivados de 863.040 combinaciones distintas.

Durante las pruebas, la mano fue expuesta a distintos estímulos: un dedo humano, una sonda térmica, el impacto de un bisturí, en todos los casos fue capaz de distinguir el tipo de interacción y localizarla con una precisión media de unos 25 milímetros sobre toda su superficie y lo interesante es que no hace falta un sensor para cada tipo de estímulo, ya que la propia membrana reacciona de manera distinta según la intensidad o la naturaleza del contacto, y es el modelo de IA el que identifica la señal más relevante entre cientos de miles de posibilidades.

Además de tacto, esta piel es capaz de monitorizar el entorno. Durante una prueba de 100 horas, el sistema registró variaciones entre los 19 y 25 °C y entre el 38 y el 72 por ciento de humedad relativa, como detalla la nota oficial de la Universidad de Cambridge. 

Todo esto, con un diseño sin componentes rígidos, que facilita su integración en prótesis, ropa técnica, superficies de control o robots colaborativos, es decir aplicaciones que van, desde la rehabilitación y la exploración remota, hasta el sector automovilístico.

Eso sí, este desarrollo no parte de cero, ya que en los últimos años se han visto otras propuestas que buscan dotar de sensibilidad a los robots, como esta piel sintética capaz de replicar el dolor, esta otra que presume de acercarse como nunca a la piel humana, o una capaz de autorrepararse y reciclarse. 

Lo que distingue al trabajo de Cambridge y UCL es su enfoque muy simplificado: una sola capa flexible, sin componentes mecánicos, que centraliza toda la sensibilidad y la interpreta por software, aunque más allá de este enorme loro, quedan retos por delante como la mejora de la resolución en zonas alejadas de los electrodos, el refuerzo de la resistencia del hidrogel a largo plazo.

Pero el cambio de paradigma parece estar en marcha, por lo que todo apunta a que es cuestión de tiempo hasta que veamos robots no solo más avanzados en movilidad e interacción, sino también más cercanos a nosotros en apariencia y sensibilidad física. 

Una piel artificial, como esta, abre la puerta a una nueva generación de máquinas que no solo ejecutan tareas, sino que “sienten” el entorno que les rodea. Aun así, estamos lejos de alcanzar el nivel de realismo que propone “Detroit: Become Human”.

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