El auge de las máquinas tipo Terminator
¿Qué hicieron los investigadores japoneses cuando encontraron una nueva forma de desarrollar músculos biológicos a partir de láminas de hidrogel? Por qué, hacer cyborgs, por supuesto. Un artículo en Science Daily detalla cómo crearon un robot con tejido vivo sobre un endosqueleto de metal usando su técnica recientemente desarrollada.
Este prototipo es la última creación Frankensteiniana de robótica biohíbrida, que combina tejido biológico y máquinas inorgánicas. Los robots biohíbridos usan músculos vivos que pueden potenciar su movimiento y permitirles realizar acciones complejas.
Sin embargo, ha habido dificultades para agregar músculos vivos a los robots no vivos. Los músculos no han sido capaces de proporcionar la fuerza adecuada. También tienden a reducirse de tamaño con el tiempo, lo que reduce su funcionalidad.
Los investigadores de la Universidad de Tokio (UT) informaron que han resuelto estos problemas. Hicieron un nuevo método para desarrollar los músculos biológicos comenzando con células precursoras individuales, progresando hasta las láminas llenas de células musculares, y luego terminando con los tejidos completos del músculo esquelético.
Los músculos completamente funcionales se instalaron en varios robots biohíbridos. Los músculos están dispuestos de la misma manera que sus contrapartes en el cuerpo humano. Gracias a esta disposición, los robots mostraron un movimiento realista y pudieron mantener la función de sus músculos durante más de una semana.
Investigadores japoneses desarrollan músculos vivos sobre los esqueletos de metal de los robots
El equipo de UT diseñó un esqueleto apropiado para el robot biohíbrido que estaba destinado a montar el tejido muscular. El esqueleto presentaba una articulación giratoria, puntos de unión para los músculos y los electrodos que provocarían los músculos en las contracciones.
Normalmente, los tejidos musculares para el biohíbrido se tomarían de animales vivos. Sin embargo, los investigadores pudieron cultivar su propio tejido en el laboratorio desde cero.
Su técnica involucraba hojas de hidrogel que contenían mioblastos , las células precursoras que crecen en células musculares. Montaron estas hojas en los puntos de anclaje en el esqueleto del robot. Las rayas en las hojas guiaron las crecientes fibras musculares para alinearse en la forma adecuada.
"Una vez que construimos los músculos, los utilizamos con éxito como pares antagónicos en el robot, con una contracción y la otra expandiéndose, al igual que en el cuerpo", informó Shoji Takeuchi, investigador de la UT que se desempeñó como el autor correspondiente del estudio. "El hecho de que estuvieran ejerciendo fuerzas opuestas entre sí los detuvo encogiéndose y deteriorándose, como en estudios previos".
Los músculos vivos dan movimientos realistas a los brazos robóticos biohíbridos
Las capacidades de los nuevos robots biohíbridos se probaron de varias maneras. En una prueba, un solo robot recogió un conjunto y lo movió a una ubicación diferente. Otra prueba involucró a dos robots trabajando juntos para levantar un marco cuadrado en su lugar.
Estas pruebas demostraron que los robots podían realizar tareas complejas. Los músculos funcionaron como se predijo, pudiendo hacer que un dedo mecánico en el otro extremo del brazo del robot flexionara 90 grados.
"Nuestros hallazgos muestran que, usando esta disposición antagónica de los músculos, estos robots pueden imitar las acciones de un dedo humano", informó Yuya Morimoto, la autora principal del estudio. "Si podemos combinar más de estos músculos en un solo dispositivo, deberíamos poder reproducir la compleja interacción muscular que permite que las manos, los brazos y otras partes del cuerpo funcionen".
Morimoto y Takeuchi publicaron su estudio en la revista científica Science Robotics . Creen que sus avances permitirán que los robots biohíbridos superen sus limitaciones mecánicas actuales y se muevan como si fueran miembros vivos y orgánicos.
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