Esqueletos flexibles para músculos de cíborgs

Nuestros músculos son máquinas perfectas de la naturaleza para transformar la energía en movimientos. Por su tamaño, las fibras musculares son más potentes y precisas que la mayoría de los actuadores comparables que desempeñan una labor parecida a la de los músculos. Además, los músculos pueden incluso curarse de daños y fortalecerse con el ejercicio físico.

Por estas razones, los robotistas que exploran la biónica para mejorar sus diseños tienen desde hace algún tiempo mucho interés en hallar maneras de dotar a los robots de una capacidad de movimientos basada en los músculos naturales. En los últimos años, ya han sido presentados públicamente algunos robots de esta clase, que, por sus características, pueden ser definidos como cíborgs. Estos robots con materia viva utilizan actuadores (dispositivos que generan movimientos) basados en músculos vivientes para impulsar esqueletos artificiales que caminan, nadan, agarran y realizan otras tareas. Pero cada cíborg tiene una estructura muy diferente y no existe un plan general para sacar el máximo partido de los músculos vivientes en un diseño determinado.

Ahora, un equipo encabezado por Naomi Lynch del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha desarrollado un dispositivo similar a un muelle pero mucho más sofisticado que podría utilizarse como módulo básico de lo que sería un esqueleto artificial flexible para casi cualquier robot muscular. El nuevo dispositivo está diseñado para sacar el máximo partido de cualquier tejido muscular conectado. El dispositivo maximiza la cantidad de movimiento que un músculo puede producir de forma natural.

Los investigadores descubrieron que cuando ajustaban un anillo de tejido muscular al dispositivo, como una goma elástica estirada alrededor de dos postes, el músculo tiraba del muelle, de forma fiable y repetida, y lo estiraba cinco veces más, en comparación con otros diseños de dispositivos anteriores.

El nuevo dispositivo (mostrado en una caja de Petri) maximiza el trabajo de los músculos naturales. Cuando se fija tejido muscular vivo a los postes de las esquinas del dispositivo, las contracciones del músculo tiran del muelle, formando un actuador natural eficaz. El muelle puede servir de esqueleto para futuros robots accionados por músculos. (Foto: Felice Frankel. CC BY-NC-ND 3.0)

Lynch y sus colegas exponen los detalles técnicos de su diseño en la revista académica Advanced Intelligent Systems, bajo el titulo "Enhancing and Decoding the Performance of Muscle Actuators with Flexures". (Fuente: NCYT de Amazings)