Científicos de la Universidad de Cambridge y el University College de Londres (UCL) crearon un tipo de piel artificial, sensible y conductora, capaz de detectar señales físicas del entorno. Con este material moldeable, los robots del futuro podrán entender e interactuar con el entorno de mejor manera, mientras que las prótesis humanas se volverán más avanzadas.
Aunque los sensores que transmiten señales táctiles a los robots ya existen, hasta ahora la tecnología se ha limitado a integrar algunos en áreas específicas, como las manos o la cabeza. La propuesta de los investigadores ingleses consiste en una cobertura total de fabricación sencilla, capaz de responder con precisión a cualquier punto de presión y distinguir entre ellos, imitando el funcionamiento de la piel humana.
Esta piel artificial es una membrana única de hidrogel de alta sensibilidad con hasta 863,040 vías conductoras. Esto le permite reconocer seis tipos de estímulos entre los que destacan el tacto humano, el daño, las presiones aisladas multipunto y el calentamiento sensorial. El informe de la investigación se publicó en la revista científica Science Robotics.
Gel y sensores multimodales
La tecnología opera bajo el mismo principio de los sensores convencionales. Convierte información física medible, como la presión sobre una superficie o la temperatura, en señales electrónicas que una computadora puede interpretar. Sin embargo, a diferencia de otros enfoques, integra todos los estímulos en un único material duradero y económico. La clave, según los científicos, radica en el uso de un sensor multimodal y en un modelo de aprendizaje automático que interpreta y diferencia cada tipo de estímulo.
Los investigadores moldearon la membrana en forma de mano humana adulta. Luego la sometieron a pruebas como pistolas de calor, presión localizada profunda, caricias y la hirieron con un bisturí. La mano de hidrogel captó todos los estímulos, y la información recopilada fue lo suficientemente precisa como para entrenar a una inteligencia artificial que aprendió a comprenderlos y distinguirlos.
Aprender a diferenciar el estímulo es más complejo que lograr que un sensor los detecte. La piel humana cuenta con distintos receptores especializados en dolor, tacto, temperatura y presión, concentrados en regiones específicas. Por ejemplo, los dedos de manos y pies poseen una alta densidad de mecanorreceptores que les permite diferenciar texturas con gran precisión. Todas las señales se envían al mismo tiempo de manera coordinada para que el cerebro se forme una idea del entorno. Con la piel de los robots debería ocurrir lo mismo, pero se requieren innumerables sensores distribuidos en red para acercarse un poco a la sensibilidad humana.
“Aún no hemos alcanzado el nivel de calidad de la piel robótica, pero creemos que es mejor que cualquier otra disponible actualmente. Nuestro método es flexible y más fácil de construir que los sensores tradicionales, y podemos calibrarlo utilizando el tacto humano para diversas tareas”, dijo Thomas George Thuruthel, coautor del estudio y científico del UCL.