DARPA: Piel sintética con retroalimentación sensorial

El Pentágono, a través de DARPA, ha reunido a un grupo de investigadores para desarrollar una prótesis que se sienta como una extremidad verdadera. El secreto de su éxito es una nueva piel sintética que proporciona retroalimentación directamente al cerebro.

No alcanza con imaginar miembros artificiales controlados por la mente, fáciles de colocar y que permitan a sus usuarios cocinar o tocar el piano con la misma facilidad que si empleasen sus manos orgánicas originales: hay que construirlas.

DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), la agencia norteamericana que se encarga de todos los desarrollos tecnológicamente avanzados, ha encarado el diseño de una prótesis que podría cambiar definitivamente la vida de los amputados. No es casual que sea una agencia de defensa la que se ocupe de estas cuestiones: la guerra suele ser una fuente casi inagotable de usuarios para estos inventos.

Encuadrado dentro del programa de prótesis de DARPA, el proyecto tiene como objetivo la creación de un brazo fuerte, que sea capaz de tocar y sentir tal como lo hace un brazo real, enviando señales directamente al cerebro del amputado y respondiendo a sus estímulos. El invento debería estar terminado antes del 2010.

El doblemente amputado Jesse Sullivan realizó en agosto pasado una demostración utilizando un prototipo del brazo artificial, en el marco de la conferencia DARPATech. En esa ocasión, Sullivan fue capaz de apilar vasos de plástico formando una pirámide y extraer una tarjeta de crédito de su bolsillo, tareas que requieren un alto grado de retroalimentación entre las terminaciones nerviosas de la piel, las neuronas y los músculos. El prototipo utilizado emplea unos 80 sensores capaces de brindar información sobre el tacto, la temperatura, y la posición de las extremidades.

Pero la nueva piel artificial en la que trabaja DARPA incorporará muchos más sensores. Elaborada con un polímero elástico llamado poliimida, que ha sido infundido con diminutos nanotubos de carbono, es flexible, arrugable, liviana y resistente. Este polímero fue diseñado originalmente como parte de los sensores de presión utilizados en los aviones, por lo que resiste muy bien las altas temperaturas. Tiene propiedades piezoeléctricas, es decir, genera electricidad en respuesta a la presión o de fuerza que se le aplica.

Los nanotubos de carbono conducen el calor excepcionalmente bien a lo largo de su estructura. Esto permite impregnar el polímero con una serie de nanotubos alineados verticalmente, que se encargan de la transferencia del calor desde la superficie de la piel a los sensores de temperatura ubicados por debajo.

Todos estos adelantos permitirán el desarrollo de una piel sintética que se empleará como recubrimiento de la mecánica de las prótesis. La información recogida por los sensores de esta capa de piel será transmitida al cerebro del paciente, y la respuesta de este accionara los posicionadores mecánicos del brazo, tal como ocurre con un brazo normal.