Piel electrónica, con un toque real

Un nuevo tipo de dermis artificial podría dar a los robots "niveles casi humanos" de sensibilidad al tacto

La idea de restituir los estímulos sensoriales a las personas que los han perdido por alguna enfermedad o accidente, o bien, la de integrarlos a las máquinas y robots que se están volviendo parte de nuestra vida diaria, ha sido, hasta ahora, sólo ciencia ficción.

Sin embargo, desde hace ya varios años, científicos de todo el mundo han desarrollado órganos artificiales, como ojos biónicos, piernas y brazos, que podrían restaurar las percepciones sensoriales a la gente que lo necesite o proporcionar capacidades sensitivas útiles a los robots.

Uno de estos órganos artificiales es la piel electrónica, que, si bien fue creada hace tiempo, carecía de la habilidad de percibir el tacto natural. Pero, ahora, gracias a las investigaciones científicas y al avance tecnológico, se vislumbra, cada vez más, como una realidad.

¿Qué es la piel electrónica?

Conocida también como e-skin, por la contracción del término inglés electronic skin, consiste en un grupo de sistemas electrónicos flexibles que intentan imitar la sensibilidad de sus homólogos de piel humana natural. Sus aplicaciones potenciales incluyen la robótica, la inteligencia artificial, las prótesis y las tecnologías de monitoreo de la salud.

Gracias a la utilización de nuevos materiales y a la variedad de estructuras y propiedades únicas, ha sido posible contar con una mayor libertad en el diseño y fabricación de e-skins. A su vez, la integración de componentes blandos, sensores y circuitos flexibles está conduciendo al hombre a la creación de una piel robótica habilitada para “sentir”.

¿Cómo funciona la e-skin?

1. La piel artificial puede considerarse una estructura en capas: una de sensores por encima, y una electrónica o neural por debajo.

2. Los sensores recogen los datos de contacto y la capa neural que hay debajo los procesa en el punto de contacto.

3. Los datos parcialmente procesados se envían a los sistemas nerviosos para que tomen decisiones de nivel superior.

Investigadores agregarían el toque humano que hacía falta

Los esfuerzos por crear un órgano más “vivo” están dando frutos. Un equipo de ingenieros de la Universidad de Glasgow, en Escocia, ha desarrollado una piel artificial, con un nuevo tipo de sistema de procesamiento basado en "transistores sinápticos”, que imita las vías neuronales del cerebro para aprender.

De acuerdo con un artículo publicado en la revista Science robotics, esta nueva e-skin se inspira en la forma en la que el sistema nervioso periférico humano interpreta las señales de la piel para eliminar la latencia y el consumo de energía. En cuanto la piel humana recibe un estímulo de entrada, el sistema nervioso periférico comienza a procesarlo en el punto de contacto, reduciéndolo a sólo la información vital antes de enviarla al cerebro.

Esa reducción de los datos sensoriales permite un uso eficiente de los canales de comunicación necesarios para enviar los datos al cerebro, que, entonces, responde casi inmediatamente, para que el cuerpo reaccione de forma adecuada.

Este nuevo órgano se ha convertido en el último avance en materia de superficies impresas flexibles y estirables del Grupo de Tecnologías de Sensores y Electrónica Plegable (BEST), de la Universidad de Glasgow, dirigido por Ravinder Dahiya, profesor de electrónica y nanoingeniería en la Escuela de Ingeniería James Watt, de la institución antes mencionada.

“Esperamos que la piel electrónica desarrollada en nuestro laboratorio pueda ser utilizada tanto por humanos como por robots humanoides, para recuperar o ganar la sensación táctil”, señaló Dahiya.

Por su parte, Fengyuan Liu, miembro del grupo BEST y coautor del artículo referido, indicó que “en el futuro, esta investigación podría ser la base de una piel electrónica más avanzada que les permita a los robots explorar e interactuar con el mundo de nuevas maneras, o construir prótesis capaces de alcanzar niveles de sensibilidad táctil casi humanos”.

Aun cuando existen importantes expectativas, habrá que esperar un poco para ver si este tipo de proyectos dan como resultado una implementación exitosa en humanos. Y es que el mercado de la biónica está centrado en los elementos metálicos, por lo que se espera que, en el futuro, el uso de este tipo de pieles electrónicas pueda servir como complemento para dar todavía más sentido y funcionalidad a las prótesis de extremidades.