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Diseñan prótesis robótica con polímeros

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En el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV), en la Unidad de Chihuahua, el técnico titular del departamento de física de materiales, Carlos Santillán Rodríguez, y dos estudiantes de mecatrónica diseñaron y construyeron un prototipo de prótesis sensitiva para brazo.

Santillán Rodríguez habló sobre la constitución del prototipo, su funcionamiento y el futuro de este proyecto. “Desde que empecé a trabajar en la ciencia aquí en CIMAV, he tratado de ver cómo utilizar la ciencia y tecnología para ayudar a las personas”, expresó el investigador.

Para la estructura de la prótesis se utilizó una impresora 3D de tecnología aditiva de polímeros de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y de ácido poliláctico (PLA), materiales livianos, resistentes y de bajo costo. Además de reducir el precio, esta prótesis es más práctica que las tradicionales, pues no requiere que el usuario haga un movimiento con todo el brazo, sino simplemente realizar el esfuerzo en los músculos.

Para lograr el movimiento de los dedos de la prótesis se utiliza un brazalete de sensores electromiográficos (EMG) que detecta los impulsos eléctricos de la actividad muscular del usuario. Este dispositivo envía de forma inalámbrica las señales a un sistema de control que procesa y reenvía los datos a la prótesis, dando como resultado el movimiento en los dedos con un índice de respuesta de milisegundos.

“El brazo fue diseñado para personas que hayan tenido un tipo de lesión o amputación de la mano porque estas personas ya desarrollaron totalmente sus músculos. No creímos que fuera a funcionar con personas que nacieron con focomelia, ya que sus músculos no están plenamente desarrollados, sin embargo tuvimos éxito”, destacó Santillán Rodríguez.

El investigador refirió que él y sus alumnos utilizaron información de código abierto para sentar las bases del proyecto. Conforme avanzaron en el desarrollo del brazo, aplicaron esa información para implementar mejoras en la construcción de la prótesis.

En la siguiente etapa del proyecto se tiene planeado incluir materiales inteligentes que ayuden a mejorar el peso y funcionamiento del brazo. Entre los materiales que se piensan utilizar se encuentran fluidos magnetorreológicos y resortes elaborados con materiales con memoria de forma.

Estos materiales, explicó Santillán Rodríguez, permitirían una reducción de peso al sustituir los motores, además de alargar la vida útil de la prótesis. Hasta el momento, el maestro se encuentra trabajando con estos materiales, pero aún falta realizar pruebas y caracterización antes de poder incorporarlos en la prótesis.

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