Un nuevo músculo artificial logra levantar 4.000 veces su peso y promete revolucionar la robótica blanda

Un robot de silicona que se dobla sin romperse o un brazo mecánico capaz de agarrar una flor sin dañarla resumen el espíritu de la robótica blanda. Este campo busca construir máquinas con materiales flexibles y sensibles , alejadas de los rígidos engranajes industriales. Su desarrollo persigue un propósito claro: fabricar dispositivos que puedan interactuar con personas y objetos delicados sin riesgo .

La idea interesa por razones médicas, domésticas y tecnológicas, porque abre la puerta a prótesis más cómodas, herramientas quirúrgicas precisas y asistentes capaces de adaptarse a la vida diaria. Este interés por dotar a las máquinas de una fuerza adaptable impulsó una investigación reciente del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) en Corea del Sur.

Un tejido sintético que soporta miles de veces su propio peso

El avance más reciente del UNIST se centra en un músculo artificial que cambia de estado según la necesidad de movimiento o resistencia. Los investigadores diseñaron un material con una estructura de doble red que alterna entre la flexibilidad del caucho y la firmeza del plástico .

Según el estudio publicado en Advanced Functional Materials , el músculo puede sostener una carga de 5 kilogramos con un peso propio de apenas 1,25 gramos , lo que equivale a levantar unas 4.000 veces su masa. En fase elástica, alcanza una elongación del 1.274% antes de romperse y presenta una contracción del 86,4% , más del doble de la de un músculo humano. Su densidad de trabajo llega a 1.150 kilojulios por metro cúbico , treinta veces superior a la del tejido biológico.

Los resultados se explican por la composición del material. El grupo dirigido por el profesor Hoon Eui Jeong utilizó un polímero de memoria de forma llamado estearil metacrilato , reforzado con una pequeña cantidad de etilenglicol dimetacrilato . En su interior se incorporaron micropartículas de neodimio-hierro-boro recubiertas con sílice y un compuesto organosilícico que mejora la unión con la matriz.

Esta estructura produce dos redes: una química , con enlaces covalentes permanentes, y otra física , formada por cadenas laterales capaces de cristalizar y fundirse. Cuando las cadenas cristalizan, el material se endurece; cuando se funden, se ablanda y recupera su elasticidad . Así logra pasar de una rigidez de 213 kilopascales, similar a la del caucho, a 292 megapascales, comparable a un plástico duro. El cambio, controlado por temperatura y campo magnético, supera las mil veces de variación.

El comportamiento magnético introduce otra ventaja: permite programar la forma del músculo antes de su uso. En laboratorio, los investigadores moldearon tiras con curvaturas distintas y las sometieron a un campo magnético que alineó las partículas internas. Al calentarlas, el material se ablandó y se fijó en la nueva posición. Al enfriarse, recuperó la rigidez y conservó esa configuración hasta una nueva activación.

Este principio se demostró en experimentos de agarre y elevación, en los que pequeñas tiras sostuvieron objetos de hasta 115 gramos mediante contracción controlada por láser y campo magnético . Las pruebas confirmaron que el material mantiene su rendimiento tras numerosos ciclos térmicos.

De las prótesis a los robots domésticos, un futuro más adaptable y seguro

Las posibilidades de aplicación son amplias. Este músculo podría utilizarse en robots asistenciales, prótesis adaptativas o herramientas médicas que se amolden al cuerpo humano y después se endurezcan para operar con precisión. También podría integrarse en dispositivos portátiles o sistemas de agarre sensibles q ue protejan objetos frágiles.

En comparación con otros actuadores blandos que dependen de aire comprimido o altas tensiones eléctricas, el compuesto del UNIST necesita menos infraestructura: solo calor y un imán . Esta simplicidad favorece su incorporación en aparatos pequeños, aunque la velocidad de enfriamiento aún limita su rendimiento en entornos fuera del laboratorio.

El equipo subraya que su objetivo no era superar un récord de fuerza, sino crear un material versátil que reúna resistencia y elasticidad en un mismo diseño. Hoon Eui Jeong afirmó: “Esta investigación supera la limitación fundamental por la que los músculos artificiales tradicionales son muy deformables pero débiles o, por el contrario, fuertes pero rígidos. Nuestro material ofrece ambas cualidades y abre la puerta a robots blandos más versátiles , dispositivos portátiles y sistemas de interacción hombre-máquina más intuitivos”.

La investigación demuestra que la robótica blanda avanza hacia una etapa en la que los materiales dejan de elegir entre ser elásticos o resistentes y pasan a ser ambas cosas al mismo tiempo, lo que acerca las máquinas a una forma de movimiento cada vez más parecida a la biológica .