Robots blandos autocurativos: una nueva frontera en la reparación impulsada por IA

Avance en robótica: robots autocurativos inspirados en la biología

Un equipo de ingenieros de la Universidad de Nebraska-Lincoln ha presentado un robot autorreparador que puede detectar y reparar daños de forma autónoma. El dispositivo podría contribuir a la longevidad de los sistemas robóticos y dispositivos electrónicos del futuro. Así es como los robots autorreparadores podrían convertirse en la norma y ayudar a reducir los residuos, mejorar el rendimiento y abrir la puerta a futuras innovaciones.

La idea de un robot que se autocura suena a ciencia ficción, pero con los recientes avances en IA y otras tecnologías, muchos investigadores consideran esta opción la mejor. Al pensar en un robot que se autocura, es posible que imagines un dispositivo rígido que escanea su cuerpo, localiza los daños y los repara con alguna herramienta u otros dispositivos integrados.

El problema con este concepto es que requeriría que el robot tuviera acceso a material adicional para completar la reparación. No es que el robot llevara repuestos para cada componente. Por lo tanto, este concepto solo funciona en casos muy limitados donde se dispone de piezas de repuesto.

Imitar la naturaleza

Al comprender estas limitaciones, los científicos analizaron la capacidad de curación del cuerpo humano para encontrar una mejor solución. Cuando te lesionas, tu cuerpo puede sanar con el tiempo. Siempre que la lesión no sea demasiado grave, tu cuerpo puede reconocer el problema, como un pequeño corte, y dedicar recursos a su curación. En pocos días o semanas, la lesión se cura por completo con mínimas cicatrices.

Nuevo estudio sobre robots blandos autocurativos publicado en ICRA 2025

Al reconocer que un nuevo enfoque sería esencial para lograr robots con capacidad de autocuración, un equipo de ingenieros comenzó a examinar soluciones robóticas más humanas. Esta búsqueda los llevó a publicar el estudio.¹ "Músculo artificial inteligente y autorreparador: mecanismos para la detección de daños y la reparación autónoma de daños por punción en robótica blanda" en la Conferencia Internacional IEEE sobre Robótica y Automatización de este año.

Este informe innovador profundiza en el uso de robots blandos para realizar tareas de autocuración. Los robots blandos se diferencian de las opciones tradicionales en que utilizan componentes flexibles que les permiten modificar su forma y tamaño, lo que les permite realizar tareas únicas, como transformarse para navegar por una tubería delgada.

Los ingenieros emplearon la biomímesis para diseñar un robot blando similar al cuerpo humano en cuanto a capas. Comenzaron introduciendo una arquitectura multicapa. Este enfoque se basa en diversas capas que realizan distintas tareas, pero que trabajan juntas para permitir que el robot duplique la resiliencia adaptativa de los organismos vivos.

Fuente - Universidad de Nebraska – Lincoln

Capa de actuación: cómo se mueven los robots autocurativos

La capa exterior es la capa de actuación. Esta capa superior permite el movimiento del actuador. Se basa en pequeñas cavidades que se llenan con agua a presión para iniciar el movimiento. Este enfoque es ideal para la robótica blanda, ya que elimina la necesidad de motores u otros componentes rígidos que limitan las capacidades del robot blando.

Explicación de la capa termoplástica autorreparadora

La siguiente capa es más rígida gracias a que integra un elastómero termoplástico autorreparador. Esta capa se encarga de introducir la electromigración y los mecanismos térmicos para crear discontinuidades físicas donde las capas dañadas han causado inconsistencias eléctricas detectadas por la capa inferior.

Piel electrónica: la capa que detecta daños

La capa inferior de esta arquitectura robótica blanda es una piel electrónica compuesta por microgotas LM incrustadas en un elastómero de silicona. Este enfoque funciona como un sistema nervioso, ya que utiliza corriente eléctrica para monitorizar la continuidad de la superficie.

En concreto, se trata de microgotas de metal líquido incrustadas en un elastómero de silicona que crean vías conductoras. Al detectar un daño, el sistema puede localizarlo y notificarlo a la capa intermedia, que inicia su proceso de autocuración.

Cómo los robots autocurativos detectan y reparan daños

El sistema reconoce esta huella eléctrica como evidencia de daño, lo que genera una corriente más alta en la zona. Esta corriente actúa como un mecanismo de calentamiento, calentando el área con inconsistencias eléctricas debido al daño.

El proceso funde y resella la capa intermedia, y mediante electromigración, los átomos metálicos regresan a un estado separado, eliminando el cortocircuito y sellando la lesión. Cabe destacar que la electromigración siempre se consideró un obstáculo debido a los huecos, que causaban la interrupción de la corriente.

Este estudio representa la primera vez que se considera que el proceso beneficia las necesidades de conductividad. La combinación de electromigración y el efecto Joule calentado permite que el dispositivo restablezca eficazmente el área dañada y elimine las inconsistencias de corriente simultáneamente. Además, garantiza que el robot autorreparador pueda repararse a sí mismo varias veces sin problemas.

Cómo los investigadores probaron el sistema robótico autocurativo

Los ingenieros realizaron una serie de pruebas para comprobar si su robot autorreparador funcionaba según lo previsto. El equipo comenzó equipando el dispositivo con electrodos para medir con precisión los cambios. A partir de ahí, aplicaron diversos tipos de daño, como presión intensa y cortes.

Resultados de los experimentos con robots autocurativos

El robot blando autorreparador detectó el daño de forma autónoma e inició un proceso de autocuración. El dispositivo aplicó una pequeña rampa de corriente de 0.25 amperios cada 10 segundos hasta que se inició la migración térmica. El proceso se repitió seis veces en cada prueba, lo que permitió un seguimiento exhaustivo de la reparación del daño en diversos escenarios.

Beneficios de la robótica blanda autorreparadora

La electrónica autorreparadora ofrece numerosas ventajas. Por ejemplo, ayuda a prolongar la vida útil de los dispositivos eléctricos. Hay demasiados vertederos saturados de aparatos electrónicos dañados. La robótica blanda autorreparadora ofrece una mejor solución que permite reparar los daños in situ, reduciendo costes y tiempos de inactividad.

Aplicaciones y futuro de los robots autocurativos

El estudio de robots autorreparables tiene el potencial de revolucionar el sector de la robótica. Diversos sectores dependen de los robots, y el uso de drones autónomos y otros dispositivos está en auge. Por consiguiente, las capacidades de autorreparación podrían ser justo lo que se necesita para impulsar el rendimiento y la longevidad al siguiente nivel.

Robots autocurativos en robótica y exploración

El uso obvio de estos descubrimientos se encuentra en el sector de la robótica. Los robots con capacidad de autocuración serían ideales para tareas de exploración, búsqueda y rescate. Cualquier lugar donde un robot pueda encontrarse con algún objeto peligroso, como una ramita o una roca afilada, es más adecuado para robots con capacidad de autocuración que las unidades rígidas tradicionales.

Tecnología portátil: un nuevo caso de uso para materiales autorreparables

Otro ámbito donde esta tecnología podría ser útil es el sector de los wearables. Los wearables, como los relojes inteligentes, se someten a un uso intensivo a diario. Estos dispositivos deben estar diseñados para soportar la exigente agenda de sus usuarios y todos los golpes y arañazos inesperados que conlleva. Los wearables autorreparables podrían ser la solución perfecta.

¿Cuándo estarán disponibles los robots autocurativos?

Podríamos ver robots autorreparables llegar al mercado en los próximos 5 a 10 años. El sector de la robótica blanda es una industria en rápido crecimiento que apenas está empezando a cobrar impulso. Sin duda, estos dispositivos recibirán más apoyo a medida que sus beneficios y capacidades se comprendan mejor.

Investigadores de robots autocurativos

El estudio sobre robots autorreparadores fue presentado por ingenieros de la Universidad de Nebraska-Lincoln. El estudio incluye a Eric Markvicka, Ethan Krings y Patrick McManigal como sus principales colaboradores. Cabe destacar que el informe sobre robótica autorreparadora fue uno de los 39 finalistas del Premio al Mejor Artículo de ICRA 1,606, de un total de 2025.

Cabe destacar que los ingenieros recibieron apoyo adicional de la Fundación Nacional de Ciencias, el Programa establecido de la NASA en Nebraska para estimular la investigación competitiva y el Fondo de Desarrollo de Investigación Biomédica del Acuerdo sobre el Tabaco de Nebraska.

Invertir en el mercado de la robótica

El sector de la robótica es uno de los más innovadores del mercado. Numerosos competidores compiten por crear robótica de última generación que pueda ayudar a resolver algunos de los problemas más urgentes del mundo. Aquí presentamos una empresa que lidera la innovación.

ABB Ltd.

ABB Ltd. (ABB + 0%) ABB es un líder tecnológico global con sede en Suiza. Su foco principal está en la electrificación, la automatización y la robótica. Fundada en 1988 mediante la fusión de ASEA (Suecia) y Brown, Boveri & Cie (Suiza), ABB se ha convertido en una de las empresas más influyentes del sector de la robótica industrial.

La división de robótica de la compañía ha superado constantemente los límites de la automatización con brazos robóticos avanzados, robots colaborativos (cobots) y soluciones de fabricación flexibles. El compromiso de ABB con la robótica adaptativa se alinea con tecnologías emergentes como actuadores blandos, materiales inteligentes y sistemas de autorreparación, las mismas innovaciones exploradas en el estudio de la Universidad de Nebraska-Lincoln.

En los últimos años, ABB ha incrementado su inversión en robótica inteligente y adaptada a las necesidades humanas mediante colaboraciones con instituciones académicas y la adquisición de startups de automatización basadas en IA. Los cobots GoFa y YuMi de la compañía ejemplifican su estrategia para desarrollar robots que puedan trabajar de forma segura junto a los humanos; robots que podrían beneficiarse enormemente de materiales autorreparables para mejorar su resiliencia y reducir el tiempo de inactividad. A medida que las industrias avanzan hacia sistemas más autónomos, flexibles y resistentes a los daños, ABB se sitúa a la vanguardia en la habilitación de esta nueva era de la robótica.

Los inversores que buscan obtener una exposición temprana al auge de la robótica blanda podrían querer seguir a empresas como ABB o seguir a nuevas empresas emergentes en materiales avanzados.

Últimas noticias y desarrollos de acciones de ABB (ABB)

Robots blandos autocurativos: tu próximo compañero de trabajo

El impulso para crear robots blandos capaces de detectar y autocurarse daños está en pleno auge. Los fabricantes consideran estos dispositivos una solución ideal para vivir junto a los humanos sin causar riesgos adicionales. Al añadir la capacidad de detectar y autocurarse lesiones, estos dispositivos se convierten en una revolución.

Conozca otros avances interesantes en robótica. aquí.

Estudios referenciados:

^{1. Krings, EJ, McManigal, P. y Markvicka, EJ (2025). Músculo artificial inteligente autocurativo: Mecanismos para la detección de daños y reparación autónoma de daños por punción en robótica blandaActas de la Conferencia Internacional IEEE sobre Robótica y Automatización (ICRA) de 2025, 2591–2598. https://smr.unl.edu/papers/Krings_et_al-2025-ICRA.pdf}