La interdisciplinariedad de las tecnologías en el sector de dispositivos médicos, permite crear equipos mucho más óptimos, seguros, confiables y a la vanguardia tecnológica; ofreciendo a su vez una mejor calidad de vida para los usuarios. Tal es el caso de la robótica, robótica blanda y la impresión en 3D, que ha dado por resultado, un nuevo brazo blando que responde a múltiples funciones.
La robótica blanda se inspira en los seres vivos, emulando la flexibilidad de plantas y animales para afrontar retos y solucionar problemas y lo hace combinando la robótica tradicional con el uso de materiales blandos e inteligentes que se adaptan al entorno con mucha eficiencia. El objetivo principal de este tipo de tecnología consiste en evitar los movimientos rígidos convencionales de la robótica tradicional.
La impresión 3D se utiliza para planificación quirúrgica, educación médica, bioimpresión de tejidos e impresión de repuestos de equipos médicos en campos como farmacología, prótesis, cirugía, ingeniería de tejidos y medicina regenerativa.
Los elastómeros de cristal líquido (LCE por sus siglas en inglés) son polímeros poderosos y prometedores que se sabe que se doblan o encogen en respuesta al calor y que pueden servir como músculos artificiales, también llamados actuadores, son cauchos con propiedades de cristal líquido, pueden ofrecer prestaciones muy interesantes también en los campos de la óptica, la fotónica, las telecomunicaciones y la medicina. Los LCE son una clase de polímeros que responden a estímulos que experimentan cambios de forma reversibles en respuesta a cambios ambientales.
Un equipo de investigadores dirigido por Shuo Li en la Universidad de Cornell ha llevado los músculos artificiales LCE un paso más allá al desarrollar una forma de imprimir en 3D un actuador suave que no solo puede gatear, agarrar cosas y levantar cosas pesadas, sino también proporcionar retroalimentación sobre ellos.
El equipo de investigadores utilizó el procesamiento de luz digital (una técnica de impresión 3D) para fabricar el músculo capa por capa e incrustar diodos emisores de luz (LED). El material se dobla cuando parte de él se calienta y las cadenas de polímero en ese punto se vuelven a alinear, lo que cambia la opacidad del material. Cuanto más se dobla el material, más transparente se vuelve. Los fotodiodos integrados detectan este cambio en la transparencia, proporcionando información sobre el movimiento del material que un robot podría utilizar para planificar su próximo movimiento. Ser capaz de tener sentido de uno mismo «es algo muy nuevo en los materiales», dice Chiara Daraio, científica de materiales en el Instituto de Tecnología de California que no participa en la investigación.
La impresión 3D se ha vuelto de uso común en el sistema de atención médica, ya que permite a los fabricantes de dispositivos médicos, implementar soluciones personalizadas para cada paciente, lo que reduce la probabilidad de un diagnóstico o tratamiento falso. Hoy en día, el principal desafío en la impresión 3D es el costo del equipo y su fabricación. En el futuro, los desafíos en costos podrían reducirse, pero los desafíos de procesamiento y materiales requieren mayor desarrollo. Sin embargo, es importante mencionar que cualquier técnica utilizada en la impresión 3D tiene sus limitaciones y aplicaciones.
Por: Dalia Solano
Fuentes:
CEN.
New 3D-printed muscle is the strong, sensitive type.
SCielo.
Impresión en 3D para el cuidado de la salud.