Investigadores del MIT Media Lab y del Politecnico di Bari han desarrollado nuevas fibras musculares artificiales silenciosas para robots, transformando potencialmente el movimiento robótico y los dispositivos de asistencia portátiles. La tecnología, conocida como músculos de fibra electrofluídica, se detalló en un artículo publicado en Science Robotics.
El equipo de investigación, dirigido por el estudiante graduado del MIT Ozgun Kilic Afsar y el profesor del Politecnico di Bari Vito Cacucciolo, combina dos tecnologías: actuadores McKibben delgados y bombas electrohidrodinámicas miniaturizadas (EHD). Este sistema permite el movimiento sin motores ni bombas externas y aborda las limitaciones que antes enfrentaban los robots blandos impulsados por fluidos.
Las bombas EHD funcionan creando presión en un compartimento de fluido sellado, lo que permite el movimiento sin piezas mecánicas. Cada bomba EHD es liviana, pesa solo unos pocos gramos y su grosor es comparable al de un palillo de dientes. Al utilizar un diseño antagónico en el que un actuador se contrae mientras el otro se relaja, el sistema imita las interacciones de los músculos humanos.
Afsar afirmó: “No elegimos esta configuración simplemente por biomimética, sino porque necesitábamos una forma de almacenar el líquido dentro del diseño muscular”. Esta configuración elimina la necesidad de un depósito de fluido externo, lo que ha limitado la aplicación de robots impulsados por fluidos fuera de entornos de laboratorio.
Las fibras se pueden disponer en varias configuraciones, asemejándose al tejido muscular biológico, lo que permite un empaquetamiento más apretado en los sistemas robóticos. Las demostraciones de la tecnología incluyeron un par de bíceps y tríceps que controlaba un brazo robótico impreso en 3D y un brazo de palanca capaz de lanzar objetos en sólo 100 milisegundos.
Herbert Shea, profesor de la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, elogió el trabajo como un avance significativo en la actuación suave. Señaló que “la falta de piezas móviles en la bomba hace que estos músculos sean silenciosos, una ventaja importante para los dispositivos protésicos y la ropa de asistencia”.
El equipo del MIT-Politecnico anticipa que estos músculos artificiales podrían usarse en diversas aplicaciones, desde exoesqueletos diseñados para ayudar a levantar cargas pesadas hasta dispositivos destinados a restaurar la destreza. Cacucciolo añadió: “Dondequiera que se utilicen actuadores fluídicos, o donde los ingenieros quieran reemplazar bombas externas por bombas internas, estos principios de diseño podrían aplicarse en una amplia gama de sistemas robóticos impulsados por fluidos”. La investigación recibió el apoyo del Consejo Europeo de Investigación y el consorcio patrocinado por múltiples medios del MIT Media Lab.
