Científicos han desarrollado una piel ‘viva’ para robots

Nuevos desarrollos tecnológicos acercan la posibilidad de imitar cada vez mejor la estructura y funcionalidad de la piel.

Ahora, estamos más cerca que nunca de hacer que un robot se parezca notablemente a un humano, con el desarrollo de una piel de robot viva. Esta sustancia de aspecto asqueroso es repelente al agua, autocurativa y tiene una textura como la de nuestra propia piel.

Porque en realidad está hecho de células de piel humana.

“Creo que la piel viva es la solución definitiva para dar a los robots el aspecto y el tacto de las criaturas vivas, ya que es exactamente el mismo material que cubre los cuerpos de los animales”, dijo el ingeniero de tejidos de la Universidad de Tokio, Shoji Takeuchi.

Los investigadores han revestido con éxito un dedo robótico funcional de tres articulaciones con un prototipo de esta piel cultivada en laboratorio.

“El dedo se ve ligeramente ‘sudoroso’ recién sacado del medio de cultivo”, dice Takeuchi. “Dado que el dedo es impulsado por un motor eléctrico, también es interesante escuchar los chasquidos del motor en armonía con un dedo que parece uno real”.

Los intentos anteriores de injertar piel en superficies robóticas resultaron desafiantes, por lo que el ingeniero de tejidos de la Universidad de Tokio, Michio Kawai, y sus colegas adoptaron un enfoque que permite que la piel se amolde al dispositivo.

“Es difícil cortar, pegar o suturar los extremos del equivalente de la piel sin dañar el tejido suave y frágil”, explican Kawai y su equipo en su artículo .

En cambio, sumergieron la estructura robótica en una solución de colágeno y fibroblastos dérmicos  , células que producen las proteínas que forman la matriz estructural de nuestra piel. Estas son las partes principales del tejido conectivo de la piel. 

Luego recubrieron esta capa de imprimación con células epidérmicas ( queratinocitos ), el componente principal de nuestra capa más externa de la piel. Sin esta capa adicional, el material carecería de una repelencia al agua del mismo tipo que tienen los animales.

En las imágenes a continuación, la perla de poliestireno cargada electrostáticamente se adhiere al dedo sin epidermis, lo que dificulta la manipulación del dedo.

Si bien el material pegajoso podría soportar el estiramiento y la contracción repetidos de los movimientos del dedo robótico, sigue siendo mucho más débil que la piel humana. El equipo sugiere que una mayor concentración de colágeno en la solución inicial, así como una mayor maduración de las células, pueden mejorar esto.

Sorprendentemente, la piel artificial también se puede curar con un vendaje de colágeno, que las células vivas toman e integran en su sistema para ayudar a reparar el daño.

Si bien los resultados son bastante sorprendentes, el tejido cultivado en laboratorio aún es muy limitado. No puede durar mucho tiempo fuera de su solución nutritiva: al igual que nuestra piel, requiere un suministro constante de agua para evitar que se seque, pero las capas de piel artificial carecen de los componentes complicados de los sistemas circulatorio y de glándulas sudoríparas para proporcionar dicha hidratación.

“La construcción de canales de perfusión dentro y debajo del equivalente de la dermis para imitar los vasos sanguíneos para suministrar agua, así como la integración de las glándulas sudoríparas en el equivalente de la piel, son direcciones importantes para futuras investigaciones”, escriben Kawai y sus colegas .

También proponen agregar ‘nervios’ y sensores para que la piel hecha en laboratorio pueda tener múltiples talentos como la nuestra, sirviendo como protección y como órgano sensorial.

“Nos sorprende lo bien que se adapta el tejido de la piel a la superficie del robot”, dice Takeuchi. “Pero este trabajo es solo el primer paso hacia la creación de robots cubiertos con piel viva”.

Los investigadores esperan que hacer que los robots parezcan más humanos nos ayude a relacionarnos y gustarles más, para que puedan comunicarse mejor con nosotros, sirviendo en las industrias médica, de atención y de servicios. 

“Estos hallazgos muestran el potencial de un cambio de paradigma de la robótica tradicional al nuevo esquema de robótica biohíbrida que aprovecha las ventajas tanto de los materiales vivos como de los materiales artificiales”, concluyen los investigadores.

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