Investigadores del ejército estadounidense desarrollan robots de combate «biohíbridos» con tejido vivo

En un movimiento aparentemente sacado de una película de ciencia ficción, el Ejército de Estados Unidos ahora está trabajando en robots que combinan tejido vivo con máquinas .

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Un equipo del Laboratorio de Investigación del Ejército (ARL por sus iniciales en inglés) está trabajando en “robótica biohíbrida” que integra tejido vivo en sistemas mecánicos de una manera que produce una agilidad y versatilidad “nunca antes vistas”.

El tejido muscular vivo es más ágil y versátil que los actuadores mecánicos

Si bien se ha avanzado mucho en el campo de la robótica, los sistemas actuales aún carecen de la precisión y agilidad que se ven en los sistemas biológicos en la naturaleza. El proyecto de ARL busca utilizar componentes biológicos para dar a los robots la misma agilidad y precisión que ofrecen los músculos a los sistemas biológicos.

“La principal limitación del robot actual es la potencia, la fuerza y ​​la versatilidad”, explica el científico investigador de ARL Dean Culver. 

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“Pueden realizar tareas limitadas durante un cierto período de tiempo. Pero no es realmente del orden de magnitud que un organismo pueda hacer lo mismo. Todavía no tenemos robots que puedan ir a un espacio desconocido y adaptarse a lo que sienten. Todos estos son, en última instancia, problemas que creemos que se pueden abordar con un diseño de ingeniería biohíbrido o bioinspirado».

Lo que el equipo de ARL está imaginando es hacer crecer tejido muscular en un laboratorio y luego conectar ese tejido a las articulaciones robóticas en lugar de los actuadores mecánicos e hidráulicos tradicionales.

La idea es dar a los robots la misma agilidad y precisión que los músculos ofrecen a los sistemas biológicos. En teoría, esto permitiría a los futuros robots aventurarse en espacios demasiado riesgosos para los soldados de carne y hueso. Esta tecnología también podría permitir que los robots sean más resistentes y se adapten al terreno más rápido en comparación con las juntas estáticas hechas de materiales sintéticos.

“Una de las ventajas reales de los músculos, tendones y ligamentos asociados con el resto de la cadena cinética en los organismos es que la flexibilidad permite que algo salga un poco mal”, dijo Culver. “No habrá una catástrofe. Puedo resbalar y ajustarme un poco y no caer «.

Culver confirma que el tejido muscular puede provenir de cualquier animal, dependiendo de lo que necesite el Ejército, incluidos pequeños insectos, como las moscas.

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«Los músculos de las moscas, en particular, tienen algunas características realmente deseables», explica Culver. “El uso de solo un puñado de células para cultivar una pieza útil de tejido se puede hacer con una variedad de genomas diferentes, o de una variedad de especies diferentes, dependiendo de qué otro tipo de arquitectura de nivel de sistema desee utilizar”.

Los robots biohíbridos caminarán primero antes de volar

El Ejército busca enfocarse en aplicar tecnología biohíbrida primero a robots en plataformas con patas. Actualmente, el Ejército tiene una plataforma de investigación de adaptación de movimiento y locomoción con patas que podría servir como un ejemplo perfecto del tipo de tecnología de robot biohíbrido al que podría aplicarse.

La idea sería darle a esta y otras plataformas similares, habilidades similares a las de los animales. Esto incluiría la capacidad de mantener el equilibrio en terrenos irregulares y poco fiables.

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“Un obstáculo al que se enfrentan los robots terrestres en la actualidad es la incapacidad de adaptarse o adaptarse instantáneamente a un terreno inestable”, afirma Culver. «La actuación muscular, aunque ciertamente no es la única responsable de ella, es un gran contribuyente a la capacidad de los animales para navegar por terrenos irregulares y poco fiables».

Finalmente, el equipo quiere poder aplicar la tecnología a otras formas de locomoción, incluido el vuelo.

«De manera similar, el batir de alas y la capacidad de los organismos voladores para reconfigurar su envoltura les da la capacidad de lanzarse aquí y allá incluso entre las ramas», explica Culver.

Pero, antes de que el Ejército pueda comenzar a desplegar robots biohíbridos, es necesario realizar más investigaciones. Teniendo esto en cuenta, la ARL está buscando más socios para el proyecto.

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«Por el momento, tenemos una gran base teórica para lo que estamos tratando de hacer», dijo Culver. “Algunas de las herramientas que queremos utilizar para mejorar el diseño del tejido muscular para su uso en robots se han probado en muchas otras proteínas y moléculas, y se ha demostrado que son eficaces. Lo que realmente necesitamos ahora es algo de tiempo y apoyo para que estas herramientas se dirijan a las moléculas relevantes en los músculos. Hay mucho que aprender antes de producir prototipos «.

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