Investigadores de la Universidad de Bristol en el Reino Unido han creado una punta de dedo impresa en 3D que está diseñada para ser utilizada por robots o como componente de prótesis robóticas. La estructura imita las papilas dérmicas que se encuentran en la piel humana, que son pequeñas protuberancias presentes entre la dermis y la epidermis que son importantes en el tacto humano.
En la yema del dedo impresa, las papilas se crean a través de una malla impresa en 3D de estructuras similares a alfileres que se encuentran debajo de una capa de "piel" flexible, y su desplazamiento y velocidad de movimiento informan al robot sobre los objetos que está tocando. Hasta ahora, se ha demostrado que las yemas de los dedos artificiales imitan bastante la piel humana cuando se trata de grabaciones neuronales artificiales.
Las yemas de nuestros dedos nos brindan mediciones altamente sensibles sobre las características de la superficie que estamos tocando y nos permiten aplicar la cantidad correcta de fuerza para manipular un objeto determinado de manera adecuada. Tales complejidades no pasan desapercibidas para los investigadores que intentan emular el cuerpo, como los que crean prótesis robóticas u otros dispositivos de agarre robóticos.
En la actualidad, los robots y las prótesis robóticas tienen un conocimiento bastante limitado de las delicadezas de agarrar y manipular objetos. Aplicar la cantidad correcta de fuerza puede ser una tarea difícil cuando los dedos de los robots no pueden sentir realmente aquello con lo que entran en contacto. Esta última tecnología pretende cambiar eso. Esta yema del dedo impresa en 3D imita la piel humana en un esfuerzo por mejorar sus capacidades de detección.
Los investigadores descubrieron que la yema del dedo táctil impresa en 3D puede producir señales nerviosas artificiales que parecen grabaciones de neuronas táctiles reales
“Nuestro trabajo ayuda a descubrir cómo la compleja estructura interna de la piel humana crea nuestro sentido del tacto humano. Este es un desarrollo emocionante en el campo de la robótica suave: poder imprimir piel táctil en 3D podría crear robots que sean más diestros o mejoren significativamente el rendimiento de las manos protésicas al darles un sentido del tacto incorporado", ha señalado Nathan Lepora, investigador involucrado en el estudio.
Para emular las papilas dérmicas que se encuentran en la piel humana, los investigadores utilizaron una impresora 3D sofisticada que puede mezclar materiales duros y blandos para crear estructuras complejas. Han comparado grabaciones neuronales artificiales obtenidas de la yema del dedo con datos neuronales reales para evaluar qué tan cerca se acerca la yema del dedo artificial a la cosa real.
“Descubrimos que nuestra yema del dedo táctil impresa en 3D puede producir señales nerviosas artificiales que parecen grabaciones de neuronas táctiles reales. Los nervios táctiles humanos transmiten señales de varias terminaciones nerviosas llamadas mecanorreceptores, que pueden señalar la presión y la forma de un contacto”, ha concluido Lepora.