Un nuevo enfoque para el movimiento multidireccional
El equipo del MIT ha diseñado un músculo artificial capaz de moverse tanto hacia adentro como hacia afuera de manera simultánea, similar a la forma en que el iris regula el tamaño de la pupila. Para lograrlo, implementaron una técnica innovadora conocida como «stamping», que consiste en estampar patrones microscópicos en un hidrogel para guiar el crecimiento de las fibras musculares en orientaciones específicas.
El proceso comienza con la impresión 3D de un sello con surcos diminutos, diseñado para guiar la formación de los músculos en el hidrogel. Posteriormente, se introducen células musculares en estos surcos, permitiendo que crezcan siguiendo un patrón predefinido. Una vez estimuladas, estas fibras se contraen en direcciones múltiples, replicando el comportamiento natural de los tejidos vivos.
La inspiración en la naturaleza: el iris como modelo
Uno de los mayores desafíos en la creación de músculos artificiales ha sido replicar la diversidad de orientaciones de las fibras musculares naturales. En el cuerpo humano, los músculos no están alineados en una sola dirección, sino que se organizan en diferentes ángulos para permitir una mayor flexibilidad y rango de movimiento. Un claro ejemplo es el iris del ojo, que posee fibras musculares tanto circulares como radiales, permitiendo que la pupila se expanda o contraiga según la luz disponible.
La técnica del stamping desarrollada en el MIT ha permitido replicar esta estructura, lo que representa un gran avance en la fabricación de robots biohíbridos. Además, los investigadores modificaron genéticamente las células musculares para que respondieran a la luz, logrando que el tejido se activara y contrajera de manera natural cuando era iluminado.
Implicaciones y aplicaciones futuras
El desarrollo de estos músculos artificiales abre la puerta a una serie de aplicaciones revolucionarias en distintos campos:
- Robótica blanda: Podrían usarse en robots flexibles que naveguen a través de entornos complejos, como desastres naturales o el interior del cuerpo humano.
- Prótesis avanzadas: Estas estructuras podrían mejorar la funcionalidad de prótesis al proporcionar movimientos más naturales y fluidos.
- Ingeniería de tejidos: La capacidad de organizar fibras musculares en diferentes direcciones podría mejorar el diseño de tejidos para implantes biomédicos.
Un gran paso para la robótica inspirada en la biología
Desde WWWhat’s New, consideramos que este avance marca un antes y un después en la integración de elementos biológicos en la robótica. Aunque aún queda camino por recorrer antes de que estos músculos artificiales sean totalmente funcionales en aplicaciones prácticas, la posibilidad de crear robots con movimientos más realistas y eficientes está cada vez más cerca.
Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Biomaterials Science, y sin duda serán el punto de partida para futuros desarrollos en la intersección entre biotecnología y robótica.
☞ El artículo completo original de Natalia Polo lo puedes ver aquí
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