A veces la naturaleza proporciona los mejores planos para construir robots eficaces. También puede proporcionar el mejor material. Miles de millones de años de selección natural han construido una maquinaria bastante impresionante, por lo que no se puede culpar a los ingenieros por tomar prestado un poco de inspiración del mundo que los rodea. En particular, el campo de la robótica blanda (con sus componentes flexibles y dóciles) le debe mucho a la biología animal.
Si bien estos sistemas tienen formas suaves, muchos de sus componentes siguen siendo rígidos como sus contrapartes más tradicionales. Los investigadores están trabajando para aportar elementos flexibles que creen locomoción para estos robots blandos. Como lo expresa sucintamente el MIT, «nuestros músculos son los actuadores perfectos de la naturaleza».
Sin embargo, el equipo va más allá de simplemente imitar músculos. Los investigadores de la escuela están utilizando tejido muscular vivo junto con piezas de robots sintéticos para una clasificación de robots conocida como «biohíbridos».
El profesor de ingeniería del MIT, Ritu Raman, confirmó el proceso con TechCrunch y señaló: “Construimos los tejidos musculares a partir de células de ratón y luego colocamos los tejidos musculares en el esqueleto de nuestro robot. Luego, los músculos funcionan como actuadores del robot: cada vez que el músculo se contrae, el robot se mueve”.
Las fibras musculares están unidas a un dispositivo «parecido a un resorte» llamado «flexión», que sirve como una especie de estructura esquelética para el sistema. Puede resultar difícil trabajar con el tejido muscular biológico y, en general, impredecible. Si se deja en una placa de Petri, el tejido se expandirá y contraerá como se esperaba, pero no de manera controlada.
Para poder implementarse en sistemas robóticos, deben ser confiables, predecibles y repetibles. En este caso, eso requiere el uso de estructuras que sean flexibles en una dirección y resistentes en la otra. El equipo de Raman encontró una solución en el laboratorio de fabricación del MIT del profesor Martin Culpepper.
Aún era necesario ajustar las flexiones a las especificaciones del robot, optándose finalmente por estructuras con 1/100th la rigidez del tejido muscular. «Cuando el músculo se contrae, toda la fuerza se convierte en movimiento en esa dirección», señala Raman. Es un aumento enorme”.
El sistema de fibra/flexión muscular se puede aplicar a varios tipos de robots de diferentes tamaños, pero Raman dice que el equipo se centra en crear robots extremadamente pequeños que algún día podrían operar dentro del cuerpo para realizar procedimientos mínimamente invasivos.