Este avance no es simplemente una mejora técnica, sino un cambio profundo en cómo se entiende la movilidad mecánica. En lugar de ensamblar múltiples partes, el dedo artificial se fabrica como una sola unidad con una estructura interna diseñada para doblarse sólo en una dirección, manteniéndose firme en cada uno de sus puntos de parada.
El corazón del cambio: metamateriales programables
Los metamateriales no son nuevos, pero su uso está empezando a diversificarse rápidamente. Se trata de materiales cuyo comportamiento físico depende más de su geometría interna que de su composición química. En este caso, los científicos del Fraunhofer Cluster of Excellence CPM programaron celdas bistables dentro de la estructura del dedo, utilizando pequeñas vigas elásticas que pueden «saltar» de una forma a otra y quedarse así sin necesidad de mantener fuerza constante.
Es como esos juguetes de plástico que al apretarlos cambian de forma y se quedan en su nueva posición hasta que se les empuja de nuevo. Pero en vez de jugar, aquí se está mejorando la calidad de vida de personas que utilizan prótesis o desarrollando herramientas robóticas más accesibles.
Fabricación aditiva: sin tornillos ni ensamblaje
Una de las claves del proyecto es el uso de impresión 3D mediante técnicas como Fused Deposition Modeling (FDM) y Selective Laser Sintering (SLS). Esto permite fabricar el dedo como una única pieza continua, sin tornillos, bisagras ni piezas móviles adicionales. Al eliminar el ensamblaje, se reducen los costes, el peso y la posibilidad de fallos mecánicos, al mismo tiempo que se mejora la estética y la comodidad.
En las prótesis de mano tradicionales, las articulaciones requieren mantenimiento frecuente y pueden resultar frágiles o poco naturales. El modelo ProFi, al ser una pieza continua con puntos de estabilidad predefinidos, no solo es más resistente, sino también más intuitivo de usar. Para una persona con una prótesis pasiva, esto podría significar mover los dedos sin esfuerzo eléctrico y mantener una posición con solo un leve empuje.
Simulaciones y diseño inteligente
Antes de llegar al modelo final, los investigadores utilizaron simulaciones por método de elementos finitos (FEM) para estudiar cómo se distribuía el esfuerzo al doblar el dedo. Este tipo de análisis permite prever cuáles serán las zonas más sensibles al uso constante y ajustar el diseño para asegurar durabilidad.
El software ProgMatCode, especializado en diseño de materiales programables, jugó un papel clave en la creación de la geometría interna del dedo. Cada celda bistable fue posicionada para trabajar en conjunto y permitir los cuatro niveles de flexión a intervalos de 30 grados. Así, el dedo puede pasar de una posición de reposo a una de agarre, de manera suave y precisa.
Accesibilidad, seguridad y nuevas posibilidades
El objetivo principal del proyecto ProFi no es solo tecnológico, sino también social. Muchas personas no pueden acceder a prótesis activas por su alto coste o mantenimiento complejo. Un dedo como este, completamente pasivo, puede acercar soluciones funcionales a más usuarios, ofreciendo una experiencia más natural y menos costosa.
En el ámbito industrial, esta tecnología también tiene grandes ventajas. Un dedo robótico que se mantiene estable sin motor reduce el riesgo de fallos, es más seguro al interactuar con personas o manipular objetos, y su funcionamiento es más predecible. Esto resulta especialmente valioso en tareas repetitivas de ensamblaje o clasificación, donde la simplicidad mecánica es una gran aliada.
El futuro de los materiales programables
Este avance es solo una muestra del potencial de los materiales programables. En lugar de construir sistemas a partir de muchos componentes diferentes, la tendencia es consolidarlos en una sola pieza cuya geometría interna define sus funciones. Esto podría traducirse en robots más ligeros, dispositivos médicos más confortables y herramientas más personalizables.
La posibilidad de que una sola estructura adopte diferentes estados funcionales, como si tuviera memoria mecánica, está llevando la ingeniería hacia una nueva etapa. El dedo del proyecto ProFi es una prueba tangible de cómo la forma puede sustituir a los mecanismos, dando lugar a dispositivos más simples, resistentes y humanos.
☞ El artículo completo original de Natalia Polo lo puedes ver aquí
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