Hay muchos tipos de prótesis para reemplazar las partes del cuerpo que faltan. Sin embargo, ninguna de ellas imita la sensación de la piel humana real. Pero recientemente, los investigadores del Real Instituto Tecnológico de Melbourne (RMIT) en Australia crearon la versión electrónica del órgano que responde al dolor.
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Imita la respuesta de retroalimentación casi instantánea del cuerpo y puede reaccionar a las sensaciones con la misma velocidad de iluminación que las señales nerviosas que viajan al cerebro.
«Nuestra piel artificial reacciona instantáneamente cuando la presión, el calor o el frío alcanzan un umbral de dolor», explicó a Metro Madhu Bhaskaran, codirector del grupo de Materiales Funcionales y Microsistemas del RMIT e investigador principal del proyecto.
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Además del prototipo de sensor de dolor, el equipo de investigación también desarrolló dispositivos hechos con electrónica estirable que pueden detectar y responder a los cambios de temperatura y presión. También son capaces de diferenciar el nivel de estímulo: por ejemplo, entre un toque suave y un golpe.
«Estos nuevos dispositivos pueden reaccionar a la presión mecánica real, la temperatura y el dolor, y ofrecer la respuesta electrónica adecuada», declaró Ataur Rahman, investigador del doctorado y participante de la investigación.
Añadió: «Significa que nuestra piel artificial sabe la diferencia entre tocar suavemente un alfiler con el dedo o apuñalarse accidentalmente con él, una distinción crítica que nunca antes se había logrado electrónicamente».
Según Bhaskaran, el prototipo de sensor de dolor es un avance significativo hacia la próxima generación de tecnologías biomédicas y robóticas inteligentes:
«Es un paso crítico en el futuro desarrollo de los sofisticados sistemas de retroalimentación que necesitamos para ofrecer prótesis verdaderamente inteligentes y robótica inteligente».
Metro habló con Bhaskaran para saber más.
ENTREVISTA
Madhu Bhaskaran,
codirector del grupo de Materiales Funcionales y Microsistemas del Instituto Real de Tecnología de Melbourne, Australia
P: ¿Qué es una piel artificial electrónica?
– Es el equivalente electrónico de una piel que imita electrónicamente las propiedades de la piel pero que es muy similar a una piel en sus propiedades mecánicas (compuesta de materiales similares al material de los lentes de contacto).
P: ¿Cómo reacciona al dolor?
– El dolor es lo que el cuerpo siente cuando los estímulos externos superan un umbral. Nuestro cuerpo está sintiendo los estímulos todo el tiempo, pero reacciona de manera adecuada cuando el umbral supera la sensibilidad de nuestra piel. La piel electrónica trabaja junto con el cerebro, imitando la electrónica para reaccionar en consecuencia cuando el estímulo externo (como la presión o la temperatura) supera un umbral.
P: ¿A qué otros tipos de estímulos puede responder esta piel?
– Actualmente, responde a la presión y a la temperatura, que son los dos estímulos comunes que nuestra piel experimenta a diario.
P: ¿Cómo se podría utilizar esta piel?
– La piel puede ser usada junto con las prótesis para hacerlas más realistas. También se puede utilizar para mejorar la sensibilidad de la piel en los deportes o en la defensa. También se podría usar para posibles guantes inteligentes, que permiten a los cirujanos mejorar el tacto, y a los oncólogos una mayor retroalimentación al palpar. También podría ser imaginado como una alternativa para los injertos de piel.
P: ¿Por qué lo considera un avance significativo hacia la próxima generación de tecnologías biomédicas y robótica inteligente?
– Las prótesis actualmente carecen de la capacidad de ‘sentir’. Se ha centrado en el movimiento y las respuestas motoras. Esta piel electrónica haría que la experiencia de la prótesis se acercara más a un miembro real.
P: ¿Qué le depara el futuro a esta tecnología?
– Los próximos pasos serían trabajar con investigadores biomédicos para hacer que la piel sea más ‘real’ y potencialmente ‘cableada’ al sistema nervioso central humano.
3 tecnologías que combina la piel electrónica
La nueva investigación, publicada en Advanced Intelligent Systems y presentada como una patente provisional, combina tres tecnologías previamente pioneras y patentadas por el equipo:
Electrónica estirable
Combinando materiales de óxido con silicona biocompatible para ofrecer una electrónica transparente, irrompible y utilizable tan fina como una pegatina.
Recubrimientos reactivos a la temperatura
Revestimientos auto-modificantes que son mil veces más delgados que el cabello humano, basados en un material que se transforma en respuesta al calor.
La memoria que imita al cerebro
Células de memoria electrónica que imitan la forma en que el cerebro utiliza la memoria a largo plazo para recordar y retener información previa.