El corazón es difícil de replicar mecánicamente, por lo que los científicos están utilizando robótica blanda para construir corazones flexibles para humanos y robots.
Robótica blanda es el campo del desarrollo de máquinas flexibles que a menudo amplían la idea de lo que puede ser un robot, y los equipos independientes han estado haciendo avances utilizando principios robóticos suaves para crear corazones artificiales y bombas similares a corazones. Los órganos artificiales han sido durante mucho tiempo difíciles de fabricar debido a la complejidad de replicar mecánicamente las funciones biológicas. La demanda solo ha aumentado, tanto para uso humano como para uso en nuevos sistemas robóticos.
Los robots utilizados para ayudar a sanar se han desarrollado durante algún tiempo. Conceptualmente, el corazón es un tipo de bomba y los humanos han estado fabricando bombas durante milenios. Sin embargo, en la práctica, el corazón es diferente de otras bombas mecánicas porque funciona a través de la deformación, contrayendo y relajando los músculos cíclicamente para empujar la sangre a ráfagas, lo que le da pulso a los humanos. Una bomba como esta no se puede construir utilizando piezas y materiales robóticos convencionales, ya que la mayoría de los metales y plásticos no están diseñados para flexionarse constantemente como el tejido del corazón, por lo que los corazones que laten completamente artificiales aún no han sido prácticos. Algunos implantes cardíacos parciales han solucionado esto al no replicar un latido cardíaco en absoluto y, en su lugar, usar un flujo constante con un sistema de control de la tasa de flujo, y como resultado, los pacientes con estos modelos de implante no tienen pulso.
En enero de 2020, El espejo informó un equipo que incluía al cirujano holandés La profesora Jolanda Kluin, en colaboración con la Fundación Británica del Corazón, planea diseñar un corazón artificial robótico suave utilizando músculos sintéticos flexibles, con pruebas en animales para comenzar en 2025 y uso humano planificado para 2028. suave la robótica para ayudar a los humanos evitaría la muerte de muchos pacientes que mueren esperando donantes compatibles y, con suerte, eliminaría por completo la necesidad de corazones de donantes. Los resultados de este proyecto pueden tardar años todavía, pero un informe reciente de Ciencia diaria anunció que un proyecto diferente en la Universidad de Cornell ha construido una bomba deformable blanda similar para su uso en los propios robots blandos. Muchos diseños de robots blandos requieren sistemas circulatorios similares a los humanos para bombear fluidos y potenciar el movimiento, y la bomba de Cornell imita aún más un corazón para impulsar ese sistema de una manera que puede integrarse mejor en el robot. Si bien el dispositivo exacto no está diseñado para reemplazar un corazón humano, prueba que la robótica suave puede replicar con éxito la función del órgano.
Los primeros corazones palpitantes artificiales
Recientemente, los diseñadores han comenzado a utilizar la robótica blanda para combatir estos desafíos. Mientras que las ideas principales de la robótica implican articulaciones de metal y accionadas, los robots blandos utilizan materiales flexibles para moverse y realizar funciones de formas que un robot de metal inflexible no puede. Un ejemplo de un robot blando podría ser un pulpo artificial con un cuerpo de goma cuyas extremidades son impulsadas y controladas por sistemas hidráulicos que utilizan tubos flexibles en lugar de tuberías de metal. Este tipo de enfoque ha demostrado ser efectivo para replicar el bombeo de deformación tradicional de un corazón orgánico por al menos dos equipos diferentes para diferentes aplicaciones.
Con suerte, estos desarrollos positivos en robótica blanda pueden acelerar el desarrollo seguro del proyecto del corazón humano artificial y permitir que la tecnología ayude a los pacientes antes. La necesidad de reemplazar los corazones humanos sigue aumentando y, evidentemente, también lo hace la necesidad de bombas similares a las de un corazón en los robots, por lo que el campo de la robótica blanda seguirá innovando en esta área. A medida que se desarrollan más bombas artificiales para robótica suavelas técnicas y los principios utilizados en su construcción pueden probarse y perfeccionarse de manera segura para informar y beneficiar también los diseños de corazones humanos.
Fuente: El espejo, ScienceDaily