Bajo el término propiocepción se esconde un posible hito en el campo de la robótica alcanzado por la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) al desarrollar el primer dispositivo artificial que es a la vez motor y sensor, lo que le permite, con un ordenador y un sencillo software, ser consciente de su movimiento y de las condiciones de su entorno.

Este primer sistema propioceptivo es el resultado de la tesis doctoral de José Gabriel Martínez Gil, dirigida por Toribio Fernández Otero, responsable del grupo de investigación en Electroquímica, materiales y dispositivos inteligentes. “Llevamos muchos años desarrollando músculos artificiales, pero ahora hemos ido más allá, con un dispositivo que en solo dos cables de conexión concentra tanto el motor como sensores de condiciones térmicas, mecánicas, químicas y eléctricas, al tiempo que es capaz de controlar su posición y velocidad”, explica el catedrático de la Politécnica de Cartagena.

“Con el principio de consciencia mecánica, que permite simplificar la robótica y emular el funcionamiento del cuerpo humano, se abre un campo de investigación para los próximos 200 o 300 años”, asegura Fernández Otero. “Al concentrar en un solo dispositivo tanto el actuador como los sensores se reduce espacio, cableado, software de control, costes y posibilidad de fallos”, añade, enumerando las ventajas de su desarrollo, Martínez Gil.

El dispositivo se basa en las reacciones electroquímicas que originan los cambios de volumen, y el consecuente movimiento, en los polímeros conductores de los que está compuesto. La investigación ha desarrollado dos tipos de motores, uno con movimiento lineal a base de una única película de polímero y otro con movimiento angular gracias a un sistema bicapa.

Los ensayos se han centrado en actuadores mecánicos, pero el sistema sería exportable a ventanas inteligentes, dispensadores automáticos o membranas inteligentes, según ejemplifican los investigadores.

“La tesis permite abrir la imaginación al desarrollo de los futuros robots ahora que tenemos materiales con propiedades físico-químicas adecuadas, como los polímeros conductores, el grafeno o los nanotubos de carbono. Pero aún hay reticencias a utilizar sistemas húmedos y reactivos. Es el equivalente a los sistemas piezoeléctricos que comenzó a hacer Pierre Curie, pero que no se desarrollaron hasta muchas décadas después”, argumenta Fernández Otero. “Los ingenieros debemos vencer las reticencias a trabajar con sistemas húmedos. El agua y la electrónica no se han llevado históricamente bien, pero aquí no hay riesgo de cortocircuito”, señala el autor de la tesis.

30 artículos en revistas internacionales

La investigación doctoral ha conseguido la inusitada cifra de 30 publicaciones en revistas globales de alto impacto, tres capítulos de libros y 38 presentaciones en congresos internacionales.

José Gabriel Martínez Gil, de 29 años y natural de Calasparra, tiene previsto hacer ahora un postdoctorado en el extranjero, en alguna de las varias universidades que se han interesado por sus conocimientos en músculos artificiales.

Por su parte, el grupo de investigación de Toribio Fernández se plantea ya "si podemos describir el pensamiento con ecuaciones químico-físicas y si eso nos permitirá hacer memorias digitales que imiten al cerebro", adelanta el docente de la Politécnica.