La impresión 3D se supera a sí misma creando una mano robótica funcional con músculos, ligamentos y tendones
Unos investigadores de la universidad pública Escuela Politécnica Federal (ETH son sus siglas en alemán) de Zúrich han desarrollado, en colaboración con una startup estadounidense llamada Inkbit, la primera mano de robot completamente impresa, con huesos, ligamentos y tendones. El dispositivo es un gran avance en la tecnología de impresión 3D y la utilidad que puede tener para las prótesis en medicina.
El campo de investigación de prótesis robóticas es muy amplio y cada vez ofrece mejores soluciones para pacientes con partes del cuerpo amputadas, en muchas ocasiones relacionado con la impresión 3D. En España, tenemos el ejemplo reciente de Arm2u, un equipo de ingeniería biomédica de la Universidad Politécnica de Cataluña, que creó una prótesis de brazo en 3D con técnicas de inteligencia artificial para responder a los impulsos nerviosos. Sin embargo, en este caso, salimos de nuestras fronteras para hablar del invento del grupo de ETH.
La primera mano robótica impresa totalmente en 3D
Un comunicado de la universidad explica que el equipo ha utilizado distintos polímeros de una sola vez para imitar las distintas partes de la mano, desde los huesos a los ligamentos y tendones. Thomas Buchner, estudiante de doctorado que forma parte del grupo del profesor de ETH Robert Katzschmann y primer autor del estudio, lo explica:
"Con los poliacrilatos de curado rápido que utilizamos hasta ahora en la impresión 3D no habríamos podido hacer esta mano. Ahora usamos polímeros de tioleno de curado lento. Tienen muy buenas propiedades elásticas y vuelven a su estado original mucho más rápido después de doblarse que los poliacrilatos".
Los polímeros de tioleno permiten una mayor flexibilidad, que es lo ideal para simular los ligamentos de una mano. Además, el equipo de ETH comenta que también cumple con los requisitos necesarios para los robots blandos que son mejores que los robots convencionales fabricados con metal. "Como son blandos, hay menos riesgo de lesiones cuando trabajan con personas y son más adecuados para manipular mercancías frágiles", detalla Katzschmann.
¿Cómo se ha impreso la mano robótica impresa en 3D?
Por lo general, las impresoras 3D crear los objetos capa por capa. Es decir, las boquillas de la máquina depositan un material determinado en forma viscosa en cada punto y, después, una lámpara UV va curando cada capa, una por una. Este método obliga a usar un dispositivo que se encargue de ir raspando todas las irregularidades de la superficie tras cada curado.
En cambio, el proceso usado por estos investigadores alemanes es distinto. Según cuentan, la impresión en tres dimensiones la equiparon con un escáner laser 3D, capaz de verificar al momento cada capa impresa en busca de irregularidades. De este modo, los expertos señalan que la máquina tiene en cuenta dichas irregularidades al imprimir la siguiente capa y elimina la parte del proceso en la que se tenía que suavizar las capas raspándolas.
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