Piel Sensible Para Robots

Por décadas, los científicos han dedicado enormes esfuerzos por crear pieles artificiales con capacidades sensoriales. Debido al importante rol que tiene la piel en la configuración de nuestras interacciones con el mundo, desarrollar dispositivos electrónicos estirables que puedan imitar las propiedades de la piel, podría tener profundas implicaciones para la medicina prostática y muchas otras aplicaciones. Investigadores de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Minnesota, han desarrollado un proceso revolucionario para la impresión 3D de dispositivos electrónicos, sensoriales y extensibles, que podrían incluso, dar a los robots la capacidad de sentir su entorno.

La microfabricación tradicional de dispositivos electrónicos portátiles que permitan la biointegración con la piel humana, no ha podido superar los retos que plantean las restricciones mecánicas y térmicas. Sin embargo, bajo un novedoso enfoque que emplea la impresión 3D para la fabricación de sensores táctiles, un equipo de científicos dirigidos por el profesor de Ingeniería de Mecánica Asociada de la UM, Michael McAlpine, logró desarrollar un sensor que demuestra capacidades de detección y diferenciación de los movimientos humanos, incluyendo la monitorización de impulsos y movimientos de los dedos.

El profesor McAlpine expresa: “Este tejido electrónico estirable que desarrollamos pudiera tener muchos usos prácticos. Colocar este tipo de “piel biónica” a los robots que sirven de asistentes quirúrgicos, daría a los cirujanos la capacidad de sentir realmente las cirugías invasivas, lo que facilitaría la intervención, en vez de usar cámaras como lo hacen ahora. Estos sensores también podrían favorecer que los robots caminen e interactúen con el entorno.”

Ya en 2013 el profesor McAlpine, ganó reconocimiento internacional por su trabajo de integración de la electrónica y nuevos nanomateriales impresos en 3D en la creación de un oído biónico.

Este nuevo descubrimiento, también podría ser utilizado para realizar impresiones electrónicas en la piel humana, una tecnología portátil que podría utilizarse para la monitorización de la salud o para que los soldados en el campo, puedan detectar productos químicos o explosivos peligrosos.

Aunque aún no se ha impreso en la piel humana, los científicos han sido capaces de imprimir en la superficie curvada de un modelo de mano utilizando la novedosa técnica. En ensayos realizados los investigadores interconectaron un dispositivo impreso en la piel y sorprendió que era tan sensible que podía detectar el pulso en tiempo real.

McAlpine y su equipo de colaboradores fabricaron el tejido de detección, utilizando una particular impresora 3D multifuncional que construyeron en el laboratorio. Este ingenioso artefacto cuenta con cuatro boquillas para imprimir las diversas “tintas” especializadas que componen las capas del dispositivo: una capa base de silicona, con electrodos constituidos por una tinta conductora, un sensor de presión en forma de espiral, y una capa superior temporal que sirve para contener todo en su lugar mientras se realiza el ensamblaje.

Los investigadores dicen que el siguiente paso es avanzar hacia el desarrollo de tintas semiconductoras y realizar ensayos de impresión en tejido humano. La impresión personalizada 3D de materiales y dispositivos funcionales, abre nuevas rutas para la biointegración de varios sensores en los sistemas electrónicos portátiles y hacia avanzadas aplicaciones.  Las posibilidades para el futuro son infinitas y la creación de un modelo de piel biónica, es sólo una de ellas.