Investigadores estadounidenses y coreanos han dado a los robots otro sentido una vez restringido a los organismos vivos: el sentido del tacto . Un artículo en Science Daily declaró que los investigadores desarrollaron nervios sensoriales artificiales que funcionan como algo real.
Cuando se unen a la pierna de una cucaracha, los nervios artificiales pueden desencadenar el reflejo de contracción. Los nervios también son lo suficientemente sensibles para que puedan identificar las letras en relieve del alfabeto Braille.
Los investigadores de la Universidad de Stanford (Stanford) y la Universidad Nacional de Seúl (SNU) afirmaron que su nuevo sistema nervioso artificial ayudará a crear piel artificial para las extremidades protésicas y restablecerá el sentido del tacto de los amputados. En el futuro, los nervios artificiales podrían otorgar reflejos a los robots.
"Damos por sentada la piel, pero es un sistema complejo de detección, señalización y toma de decisiones", explicó Zhenan Bao, profesor de Stanford que se desempeñó como autor principal del estudio. "Este sistema nervioso sensorial artificial es un paso hacia la creación de redes neuronales sensoriales similares a la piel para todo tipo de aplicaciones".
Bao estaba copiando las formas en que la piel puede estirarse, regenerarse y comportarse como una red de sensores inteligentes. La piel envía sensaciones agradables al cerebro y desencadena reacciones reflejas en los músculos cuando se encuentran con sensaciones dolorosas. (Relacionado: los investigadores crean prótesis de memoria que pueden aumentar el recuerdo en humanos en alrededor del 40 por ciento).
Los nervios sensoriales artificiales imitan reacciones reflexivas reales
El artículo de Bao mostró cómo su equipo creó un sistema de nervios sensoriales artificiales. Combinaron un sensor táctil sensible que puede reconocer la más mínima de las presiones, una neurona electrónica flexible y un transistor sináptico artificial.
Los primeros dos componentes son las últimas versiones de dispositivos construidos por el laboratorio Stanford de Bao. La tercera parte fue desarrollada por su colaborador de SNU, Tae-Woo Lee, quien se desempeñó como el segundo autor principal del estudio.
"Las sinapsis biológicas pueden transmitir señales, y también almacenar información para tomar decisiones simples", comentó Lee. "El transistor sináptico realiza estas funciones en el circuito nervioso artificial".
Lee basó el transistor en sinapsis humanas reales. Según él, versiones mejoradas de los circuitos nerviosos artificiales podrían integrarse en una cubierta similar a la piel para dispositivos neuro-protésicos y robótica blanda. Una piel sintética con su propio sistema sensorial daría el sentido del tacto y las reacciones reflejas tanto a las extremidades protésicas como a los robots.
Lee mencionó el reflejo de rodilla humana como un ejemplo. Cada vez que un golpe en la rodilla hace que los músculos se estiren, los sensores en esos tejidos provocan que una neurona señale la red sináptica. Una vez que las sinapsis verifican la acción de estiramiento, envía dos señales propias.
El primero desencadena una contracción reflexiva en los músculos de la rodilla. La segunda señal más lenta informa al cerebro sobre la sensación.
El nervio artificial puede desencadenar reacciones reflejas y detectar diferentes presiones
El grupo de investigación Stanford-SNU experimentó con la reacción refleja y el sentido del tacto de su nuevo sistema nervioso artificial . Ataron el nervio sintético a la pata de una cucaracha y aplicaron diferentes cantidades de presión sobre el sensor táctil.
La señal de presión del sensor llegó a la neurona electrónica, que convirtió la señal en su equivalente digital y envió la "traducción" al transistor sináptico. A su vez, el transistor provocó que la pata de la cucaracha se contrajera de acuerdo con la cantidad de presión sobre el sensor.
Experimentos adicionales demostraron la capacidad del nervio del sensor artificial para detectar diferentes sensaciones táctiles. El nervio puede diferenciar entre las letras de Braille. Y cuando un cilindro rueda sobre él, el sensor también puede identificar la dirección hacia donde va el objeto.
Los investigadores están mejorando su sistema nervioso artificial para que pueda integrarse en la cubierta de piel sintética para piezas protésicas y robots.
Comments