🖐️ Esta piel electrónica permite a los robots "sentir" dolor

Si bien la mayoría de los avances tecnológicos actuales en robótica se centran en la inteligencia artificial, esta vez un equipo de investigadores chinos ha trabajado en un registro completamente diferente. Su investigación, publicada recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), se refiere al desarrollo de una capacidad para "sentir" dolor.

En otras palabras, con esta tecnología, los robots podrían pronto adquirir una forma de percepción del dolor y una capacidad para desarrollar reflejos autónomos, reaccionando a ese dolor con una rapidez sin precedentes. Esta evolución ha sido posible gracias a una interfaz táctil inspirada en el sistema nervioso humano.

Una respuesta más rápida que el procesamiento central

Las pieles electrónicas actuales funcionan generalmente como redes de sensores de presión. Son capaces de detectar un contacto, pero la interpretación de la fuerza de este (y por lo tanto la severidad de la "lesión") se procesan en una unidad central. Este proceso, por rápido que sea, genera inevitablemente una latencia entre la detección del contacto y la posible acción. Este retraso puede tener consecuencias materiales no despreciables.

En el ser humano, la reacción a un estímulo interpretado como nocivo (golpe, calor extremo, lesión), es mucho más directa. De hecho, las neuronas sensoriales de la piel envían una señal eléctrica a la médula espinal, que a su vez ordena la contracción muscular destinada a alejar la parte del cuerpo afectada. Este reflejo es tan rápido que ocurre incluso antes de que el cerebro perciba el dolor. Constituye así un sistema de protección optimizado por millones de años de selección natural.

Es este sistema el que los científicos han intentado trasladar. La piel neuromórfica que han creado genera señales distintas según la intensidad de la presión. Si la intensidad medida está por debajo de un cierto umbral, la información se transmite al procesador principal para un análisis clásico. En caso contrario, un circuito dedicado desencadena una reacción motora inmediata.

Una arquitectura inspirada en lo vivo y modular

La estructura de esta piel artificial se organiza en varias capas. La más externa imita la epidermis humana, ofreciendo una envoltura protectora. Debajo de esta primera capa, una matriz de sensores y microcircuitos desempeña el mismo papel que las terminaciones nerviosas y las vías de transmisión humanas. Esta capa es capaz de generar impulsos eléctricos, cuya frecuencia y amplitud transportan información precisa.

El sistema también integra una función de autovigilancia continua: en ausencia de contacto, la piel emite a intervalos regulares débiles impulsos que son captados por el controlador central, el cual interpreta así que "todo está bien". Este sistema permite detectar una avería o una lesión física: si los impulsos cesan en un lugar preciso, el robot puede localizar la zona dañada e informar a un operador, al tiempo que adapta su comportamiento para compensar esa pérdida de sensibilidad.

Por último, cada sección de la piel puede compararse con una pieza de Lego, que puede separarse y reemplazarse individualmente en unos segundos. Este sistema evita la necesidad de reparaciones o del reemplazo de todo el revestimiento táctil, mejorando así la robustez y la facilidad de uso a largo plazo.