Investigadores del University College London (UCL) y la Universidad de Cambridge desarrollaron una piel robótica inteligente capaz de detectar múltiples tipos de estímulo presión, calor, frío y daño físico mediante un solo material flexible. El avance, publicado en Science Robotics, promete aplicaciones disruptivas en prótesis sensibles, cirugía asistida, robótica médica y formación clínica.
Un avance estructural: sensibilidad humana desde una sola capa
El dispositivo, descrito en el artículo “Multimodal information structuring with single-layer soft skins and high-density electrical impedance tomography”, integra una membrana de hidrogel conductor con 32 electrodos y más de 860.000 rutas sensoriales internas. Su función es imitar el sentido del tacto humano a través de la tomografía de impedancia eléctrica (EIT, por sus siglas en inglés), una técnica que convierte las deformaciones mecánicas o térmicas en señales eléctricas interpretables.
Lo que distingue este avance de tecnologías previas es su estructura de una sola capa multimodal, lo que significa que puede captar distintos tipos de estímulo sin requerir sensores separados. Esto simplifica el diseño, reduce los costos y mejora la durabilidad del material frente a sistemas tradicionales de piel electrónica.
Pruebas funcionales: del calor al bisturí
Para validar su funcionalidad, los investigadores moldearon el material como una mano y aplicaron múltiples estímulos físicos:
- Contacto humano leve
- Cortes superficiales con bisturí
- Calor localizado con una pistola térmica
- Presión simulada con un brazo robótico
Durante estas pruebas, se recopilaron más de 1,7 millones de puntos de datos táctiles, procesados posteriormente por modelos de aprendizaje automático supervisado. El sistema logró diferenciar entre tipos de contacto, localización y características físicas de cada estímulo, imitando el procesamiento del sistema nervioso periférico humano.
Más allá del laboratorio: implicaciones médicas y clínicas
Los investigadores aseguran que este desarrollo, aunque aún no iguala la sensibilidad de la piel humana, representa un paso significativo hacia aplicaciones reales en salud y robótica. Las posibilidades clínicas incluyen:
• Prótesis con sentido del tacto
Este tipo de piel artificial podría ser incorporada en prótesis avanzadas, permitiendo a pacientes amputados sentir presión, temperatura o daño físico, algo hasta ahora reservado a modelos experimentales costosos. Actualmente, solo una de cada 10 personas que necesita una prótesis funcional puede acceder a ella; el bajo costo de esta tecnología la vuelve potencialmente escalable.
• Robótica médica y quirúrgica
Dispositivos robóticos con esta piel podrían realizar tareas médicas delicadas, como exploraciones táctiles o maniobras en cirugía asistida, con mayor sensibilidad y seguridad para los pacientes.
• Simulación médica y docencia
El uso en simuladores de alta fidelidad para formación médica permitiría experiencias más realistas, especialmente en áreas como urgencias, procedimientos invasivos o exámenes físicos complejos.
Inteligencia artificial y aprendizaje táctil
El prototipo fue entrenado con redes neuronales para interpretar las señales eléctricas generadas por el contacto físico. En lugar de depender de preconfiguraciones por estímulo, el sistema aprendió directamente del tacto humano. Esta combinación de hardware flexible y software adaptativo abre la puerta a dispositivos personalizados según las necesidades clínicas o industriales. para Thomas George Thuruthel “Es más fácil de construir, más económico, y puede calibrarse con datos humanos para realizar tareas reales”, afirmó el coautor del estudio e investigador del University College London.
Líneas de investigación futuras
Así mismo, los científicos trabajan en extender la durabilidad del hidrogel y explorar propiedades de autoreparación en caso de daño. También buscan mejorar el procesamiento en tiempo real, clave para aplicaciones clínicas como robótica quirúrgica autónoma o prótesis reactivas.
Otro desafío es la validación en entornos clínicos reales, lo que requiere pruebas de biocompatibilidad, resistencia a agentes contaminantes y cumplimiento normativo para dispositivos médicos.
Un modelo flexible, económico y escalable
Una de las principales fortalezas de esta tecnología es su relación costo-beneficio. La piel se fabrica con materiales accesibles, es moldeable en múltiples formas, y su control se puede realizar con un número reducido de electrodos conectados a sistemas existentes. Esto facilita su integración en dispositivos médicos o educativos sin rediseñar completamente su arquitectura.
Además, al ser flexible y adaptable, la piel podría usarse en aplicaciones fuera del sector salud, como exploración espacial, manufactura de precisión o vehículos autónomos.
Tecnología táctil inteligente: una promesa real para la medicina del futuro
Por otra parte, este desarrollo marca un hito en la convergencia entre biomateriales, inteligencia artificial y atención médica avanzada. Aporta una alternativa realista para dotar a las máquinas de una capacidad sensorial más cercana a la humana, un aspecto clave en la evolución de la medicina personalizada, la rehabilitación robótica y la cirugía de alta precisión.
En palabras de los investigadores, la piel robótica creada en este estudio es actualmente la solución más cercana al tacto humano disponible en una sola capa funcional. Su implementación clínica dependerá de pruebas adicionales, pero ya configura un nuevo paradigma en el diseño de dispositivos que interactúan con el cuerpo humano.
