Los avances en los materiales de diseño y la impresión 3D están transformando el campo de las prótesis y la robótica, acercando la posibilidad de contar con miembros de reemplazo que no solo restauran la funcionalidad perdida, sino también los sentidos y sensaciones. Un ejemplo destacado es el caso de Karin, una mujer amputada a la altura del antebrazo debido a un accidente de granja. Gracias a los últimos desarrollos, ha logrado controlar una mano biónica y aliviar el dolor fantasma al conectar la prótesis con su sistema nervioso.
La impresión 3D ha emergido como uno de los avances más notables en este campo. Esta tecnología permite adaptar órganos artificiales a las medidas y necesidades específicas de los pacientes, superando las limitaciones de los enfoques tradicionales. Además, posibilita la creación de miembros más complejos al superponer distintas capas y niveles de mecanismos. Un avance significativo en este sentido ha sido la incorporación de plásticos de curado lento, una innovación desarrollada por la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zurich) y la start-up estadounidense Inkbit.
Este nuevo material de curado lento se caracteriza por su durabilidad, robustez y elasticidad, lo que lo convierte en una opción ideal para la impresión de prótesis avanzadas y robots. A diferencia de los plásticos de curado rápido utilizados anteriormente, los polímeros de tioleno de curación lenta ofrecen propiedades elásticas excepcionales y tienen la capacidad de recuperar rápidamente su forma original después de ser doblados. Estas características son esenciales para la fabricación de ligamentos, un componente clave en la creación de manos robóticas con funciones musculares, ligamentos y tendones artificiales.
Thomas Buchner, estudiante de doctorado en la ETH Zurich, destaca la importancia de estos avances al afirmar que no podrían haber llegado tan lejos con los materiales utilizados anteriormente. Los polímeros de curación lenta han abierto nuevas posibilidades para diseñar prótesis más realistas y funcionales, mejorando la calidad de vida de las personas que las utilizan.
La rigidez ajustable de los tiolenos también ha demostrado ser beneficioso en el campo de la robótica blanda. Los robots fabricados con materiales suaves, como la mano desarrollada por el grupo de investigación, presentan ventajas significativas en comparación con los robots convencionales fabricados con metal. Su suavidad reduce el riesgo de accidentes y lesiones al interactuar con trabajadores humanos, y están mejor equipados para manejar objetos frágiles.
Un desafío clave en la impresión 3D es la necesidad de pulir las irregularidades en la superficie impresa. Los polímeros de curación lenta no pueden someterse a este proceso convencional, ya que se impregnarían en la herramienta de pulido. Para abordar este problema, los investigadores han desarrollado un escáner láser en tres dimensiones que controla la superficie impresa, detectando irregularidades y permitiendo ajustes en tiempo real. Este enfoque elimina la necesidad de perfección en la alineación de capas, lo que permite a los plásticos lentos consolidar su estructura de manera más efectiva. Como resultado, los objetos robóticos se imprimen completos, sin la necesidad de ensamblaje posterior.
La tecnología desarrollada por Inkbit, en colaboración con el MIT y la ETH Zurich, no solo tiene aplicaciones prometedoras en el ámbito de la prostética y la robótica, sino que también podría impactar la impresión 3D comercial y de uso personal. La capacidad de imprimir objetos complejos sin ensamblaje podría revolucionar la fabricación y la creación de prototipos, abriendo nuevas posibilidades en diversos campos.
