Una startup estadounidense se unió a una escuela politécnica alemana en una alianza estratégica que podría cambiarlo todo dentro del mundo de la robótica y la impresión con uso de tecnologías 3D. Esta es la primera vez que mediante el trabajo en conjunto se logró algo que hasta el momento era una utopía, un imposible de alcanzar: la primera impresión en 3D de una mano robótica, que incluye partes blandas como ligamentos y tendones sintéticos. Además de también incluir material que simula los huesos.
El histórico adelanto llegó de parte de un equipo de científicos e investigadores pertenecientes a la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH), Alemania, que contó con el apoyo de Inkbit, una plataforma desarrollada por el Instituto Tecnológico de Massachusetts. Esta sociedad con el claro objetivo de lograr lo que parecía un imposible, trabajó apuntando a alcanzar la meta: imprimir en 3D una mano robótica, casi humana.
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La gran noticia y lo vanguardista de este logro es que se implementó una tecnología avanzada con escaneo laser. Esta forma de impresión permitió trabajar con distintos materiales a la vez, para lograr el nuevo diseño de mano robótica con mayor flexibilidad y capacidad de manipulación.
Sin dudas es un hito en el campo de la impresión 3D, ya que logró combinar materiales rígidos y flexibles, creados con polímeros distintos. La técnica innovadora desarrollada por Inkbit hace posible la impresión en 3D de materiales blandos, elásticos y rígidos, todos al mismo tiempo.
Hacia una robótica blanda
Esta mano robótica impresa en 3D, fue realizada en un material flexible que posibilita emular la estructura interna de la mano humana. De este modo, los investigadores alemanes lograron simular también el movimiento de los músculos, ligamentos y tendones por lo cual, señalan los expertos, que bien podría usarse para los nuevos robots blandos del futuro.
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Este dispositivo representa un gran avance en la tecnología de impresión 3D, a la vez que ya se presenta como una gran puerta que se abre por la utilidad que puede ofrecer en el campo de las prótesis en medicina. De hecho, el campo de investigación de las prótesis robóticas para pacientes con amputaciones en su cuerpo, es muy amplio y el avance de las nuevas tecnologías logró que pueda brindarles diversas y mejores funcionalidades.
Distintos polímeros de una sola vez
Respecto del invento del grupo de ETH y la startup, la universidad realizó un comunicado en el cual explica que lo innovador del descubrimiento fue el uso distintos polímeros, impresos en un solo paso, al mismo tiempo para lograr el resultado final: la mano robótica, que incluye partes blandas que imitan las distintas partes de la mano humana, desde los huesos a los ligamentos y tendones.
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"Con los poliacrilatos de curado rápido que utilizamos hasta ahora en la impresión 3D no habríamos podido hacer esta mano. Ahora usamos polímeros de tolueno de curado lento. Tienen muy buenas propiedades elásticas y vuelven a su estado original mucho más rápido después de doblarse que los poliacrilatos", explicó Thomas Buchner, estudiante del doctorado, que integra el grupo del profesor de ETH Robert Katzschmann y primer autor del estudio.
La apertura hacia nuevos caminos
Con este gran avance se abre un camino en un campo que hasta el momento permaneció inexplorado y sin descubrimientos que dieran el puntapié inicial. Con la aplicación de una nueva tecnología que permite combinar la impresión convencional en 3D, con los nuevos componentes para crear piezas de distinta rigidez, se logró el hito que dio vuelta al mundo.
Lo cierto es que este logro que se presenta como un monumental logro que abre nuevos caminos, marca el inicio de una próspera etapa en el mundo de la robótica para lograr más y mejores avances en el desarrollo y la investigación.
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La innovación se da en torno al proceso que aplican las impresoras 3D convencionales, en la creación de objetos capa por capa. La máquina impresora deposita determinado material en cada punto específico y luego, una lámpara UV cura capa por capa, de a una por vez. En el proceso también debe incluirse un dispositivo que realiza la limpieza de irregularidades o rebarba en la superficie de cada capa tras el curado.
La nueva tecnología aplicada por el equipo alemán, incorporó a la impresión, el uso de un escáner laser 3D, que elimina las irregularidades en el mismo momento de hacer la impresión de la siguiente capa, sin que sea necesario el paso del raspado intermedio.
Una convivencia más amigable
El innovador material en base a polímeros de tolueno, permite lograr una mayor flexibilidad, lo que lo hace adecuado para simular los ligamentos de una mano. A su vez, la implementación de estos nuevos materiales blandos usados en el proyecto de la mano robótica genera un beneficio extra: facilita la creación de herramientas que representan un menor peligro en la interacción con los humanos.
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Ello automáticamente se traduce en una convivencia más amena entre las personas, los robots humanoides y los dispositivos robóticos. En ese sentido, el equipo de ETH señala que cumple con los requisitos necesarios para los robots blandos que son superiores en comparación con los convencionales de metal. "Como son blandos, hay menos riesgo de lesiones cuando trabajan con personas y son más adecuados para manipular mercancías frágiles", remarcan los científicos a cargo del proyecto.
Progresos para otros sectores
En paralelo al campo de la robótica y las prótesis, estos recientes avances también repercuten con impacto positivo en el sector de la maquinaria pesada y el área de embalaje. La explicación se fundamenta precisamente en la capacidad de mayor flexibilidad de los componentes, con gran nivel de resistencia, lo que representa una mejor movilidad para las herramientas fabricadas con base en el beneficioso polímero de tolueno.
VF JL
