El “Terminator” de gelatina: trabaja... y luego se disuelve. La robótica se vuelve aún más ecológica

Las enormes estructuras de acero, las articulaciones mecánicas indestructibles y la electrónica eterna —la imagen clásica de un robot— están quedando poco a poco en el pasado. La era del acero inoxidable da paso a materiales naturales capaces de descomponerse sin dejar rastro, como las hojas caídas.

Un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Westlake en Hangzhou y la Universidad Fudan en Shanghái presentó en la revista Science Advances un desarrollo poco común: un manipulador robótico con forma de mano humana y un control tipo joystick. Ambos dispositivos están fabricados a partir de gelatina de cerdo y celulosa vegetal. A diferencia de las máquinas tradicionales, estos mecanismos se degradan completamente en compost de jardín en tan solo unas semanas.

Y no es algo totalmente nuevo. Desde hace tiempo existe una rama de la robótica inspirada en la plasticidad de la naturaleza. El profesor Florian Hartmann, del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, explica que los robots clásicos surgieron gracias a la ingeniería mecánica, mientras que la robótica blanda nació en la intersección entre la ciencia de materiales y la química. Sin embargo, incluso en esta área se han utilizado durante mucho tiempo polímeros sintéticos que contaminan el entorno durante décadas.

La historia del proyecto comenzó con una conversación casual entre dos amigos. Pingdong Wei, experto en materiales que investigaba polímeros naturales, llevaba tiempo interesado en las máquinas inteligentes. Un día compartió con su amigo Zhuang Zhang, especialista en robótica, la idea de crear su propio robot. “Entonces pensé: ¿por qué no usar los compuestos con los que él trabaja?”, recuerda Zhang.

La estructura se basa en capas de celulosa extraída de pulpa de algodón. Esta solución atrajo a los investigadores no solo por su sostenibilidad, sino también por su bajo coste y facilidad de procesamiento. Para dotar de flexibilidad a las películas de celulosa, se les añadió glicerina. Tras secarse, el material resultante era resistente pero flexible, justo lo necesario para fabricar partes móviles.

Merece una mención especial el sistema sensorial. Para crear los elementos sensibles, los ingenieros emplearon un componente conductor a base de gelatina de cerdo. Su característica principal es la capacidad de cambiar su conductividad iónica ante estímulos físicos. Al deformarse o presionarse, los parámetros eléctricos de las zonas sensibles varían, lo que permite al sistema de control detectar la naturaleza e intensidad del contacto.

Las películas planas con sensores integrados se transformaron en estructuras tridimensionales mediante la técnica del origami. Utilizando los principios de este antiguo arte japonés, los ingenieros plegaron el material para formar un manipulador articulado con varios grados de libertad. El control tipo joystick también fue creado bajo este mismo principio. La estructura en tres dimensiones permitió alcanzar una precisión de movimientos comparable a la de los robots industriales tradicionales.

El dispositivo creado se asemeja a una mano humana y puede realizar numerosos movimientos complejos. Gracias a un sistema bien diseñado de articulaciones y sensores, el mecanismo agarra objetos con seguridad y los posiciona con exactitud en el espacio. El controlador compacto, también plegado al estilo origami, proporciona al operador un control intuitivo sobre todos los movimientos del robot.

Las pruebas demostraron la fiabilidad de estos mecanismos biodegradables. El robot y el controlador mantuvieron su funcionalidad tanto durante el uso intensivo como tras semanas de inactividad. La humedad del aire y la temperatura ambiente no afectaron su rendimiento. Los dispositivos resistieron múltiples ciclos de uso sin pérdida de precisión ni sensibilidad.

Pero bastó con enterrar el manipulador y el joystick a 20 centímetros de profundidad para que la naturaleza hiciera su trabajo: tras ocho semanas, solo quedaban rastros apenas visibles. Los microorganismos del suelo degradaron por completo la celulosa y la gelatina, transformándolas en humus inofensivo para el medio ambiente.

Las perspectivas de uso para este tipo de robots son prometedoras. Por ejemplo, podrían emplearse en la eliminación de residuos industriales o en la gestión de catástrofes tecnológicas. Una vez cumplida su misión en zonas contaminadas, los robots se disolverían en el suelo sin generar una carga ecológica adicional. Los dispositivos biodegradables en miniatura también podrían utilizarse en intervenciones quirúrgicas poco invasivas, para entregar medicamentos en zonas de difícil acceso del cuerpo humano o incluso como sustitutos temporales de tejidos dañados, descomponiéndose después de manera natural en moléculas.

Aun así, su aplicación práctica aún está lejos. Según Hartmann, para crear una máquina verdaderamente ecológica es necesario desarrollar equivalentes biodegradables para todos los componentes: electrónica, conductores, fuentes de energía y baterías. Solo entonces los robots podrán desaparecer sin dejar huella, como todo lo que pertenece al ciclo natural de la vida.