InicioCiencia & TecnologรญaEl verdadero hombre de hierro

El verdadero hombre de hierro

El soldado del futuro contarรก con suplementos y prรณtesis mecรกnicas para potenciar sus capacidades, levantar mรกs peso o saltar mรกs alto. Estos implementos, que parecen salidos de una pelรญcula de ciencia ficciรณn, comienzan ya a ser utilizados en algunos ejรฉrcitos del mundo.

Un soldado sube con facilidad una ladera bastante escarpada en una zona montaรฑosa de Afganistรกn. Se mueve rรกpido, como si no estuviera haciendo esfuerzo alguno. No solo llama la atenciรณn la agilidad con la que se mueve, sino que lo realmente impresionante es que carga un pesado proyectil de artillerรญa. Estรก terminando de emplazar un obรบs en la cima del promontorio. No hay camiones, ni grรบas, ni mulas. En apariencia es solo fuerza humana. ยฟUn superhumano? No; el secreto estรก en un dispositivo que se adosa a su cuerpo y que potencia capacidades que un hombre ordinario no alcanzarรญa: un exoesqueleto.

Estos suplementos mecรกnicos permiten a los combatientes correr mรกs rรกpido, cargar armas y equipamiento mรกs pesados, soportar impactos de balas y sortear obstรกculos en el campo de batalla con mayor facilidad. Incluso volar. Son conocidos como exoesqueletos mecรกnicos, exotrajes o exoesqueletos robot, ya que recuerdan la estructura externa que presentan los artrรณpodos, como las araรฑas o los insectos.

Aunque la secuencia del soldado en Afganistรกn es ficciรณn, podrรญa volverse verdadera muy pronto, cuando las Fuerzas Armadas de EE. UU. hagan masivo alguno de los proyectos de exoesqueleto en los que vienen trabajando varias de sus contratistas de defensa. Ademรกs del uso militar, la tecnologรญa de exoesqueletos puede convertirse en una gran ayuda para minimizar el impacto de ciertas afecciones motrices o para prevenir lesiones en trabajos donde el esfuerzo corporal sea constante.

FUERZA BRUTA

Uno de los exoesqueletos mรกs avanzados del mundo es el XOS 2, desarrollado por la empresa Raytheon para el Ejรฉrcito de los EE. UU. Este traje, que tiene el aspecto de un insecto gigante hecho de caรฑos y mangueras hidrรกulicas, permite a quien lo vista levantar objetos pesados en una relaciรณn de 17 a 1. Cada brazo puede ejercer 200 kilogramos de fuerza por centรญmetro cuadrado.

La prรณtesis metรกlica presenta articulaciones que acompaรฑan el movimiento humano de forma suave y eficiente, potenciando las habilidades de quien lo utilice. Cada articulaciรณn del traje posee procesadores a travรฉs de los que se envรญan las รณrdenes para realizar los movimientos. El soldado que lo vista podrรก caminar, correr e incluso romper con un golpe โ€œde puรฑoโ€ maderas de 8 centรญmetros de espesor.

Por el momento, la compaรฑรญa estรก enfocando el XOS 2 para realizar tareas de logรญstica. Se calcula que, en promedio, el personal de logรญstica y soporte militar levanta 7000 kilogramos al dรญa, lo que origina innumerables lesiones y desgaste corporal. Segรบn calculan sus fabricantes, este modelo de exoesqueleto reemplaza el trabajo de tres soldados, lo que reduce no solo la probabilidad de lesiones, sino que tambiรฉn eficientiza el trabajo del personal y baja los costos.

Actualmente, el XOS 2 estรก alimentado por un cable externo conectado a un generador, pero Raytheon estรก planeando desarrollar una mochila para cargar el combustible, que le darรก ocho horas de autonomรญa.

El otro prototipo que se estรก desarrollando es el Human Universal Load Carrier (HULC, por sus siglas) de la empresa de defensa y aviรณnica Lockheed Martin. Creado originalmente por Berkley Bionics, el HULC es un exoesqueleto pensado para que quien lo utilice pueda cargar cientos de kilos en su espalda y desplazarse largas distancias. La diferencia con el XOS 2 es que el HULC no es un dispositivo de cuerpo entero, sino solo para las piernas. Esto le da una ventaja que no posee el resto: es el รบnico exoesqueleto que ha probado que reduce efectivamente el consumo de oxรญgeno de quien lo utiliza, mejorando su resistencia. Mediante sensores detecta el movimiento del cuerpo para que una microcomputadora haga que el traje reaccione al mismo tiempo que el humano, otorgando una sensaciรณn totalmente natural. Su baterรญa puede ser equipada con un generador que hace que dure tres dรญas.

Aunque ambos dispositivos estรกn construidos en titanio, ninguno ofrece protecciรณn ante fuego enemigo. El desafรญo estรก en agregar algรบn tipo de blindaje sin que signifique mucho peso extra.

DEL HOMBRE A VAPOR AL TRAJE DE SUPERMAN

El concepto con el que trabaja el exoesqueleto es el de โ€œhumanidad aumentadaโ€, o sea, el de hacer crecer las capacidades ya inherentes al hombre, pero en una magnitud inalcanzable para sus mรบsculos y huesos. De esta manera, podrรก correr mรกs rรกpido, cargar mรกs peso o saltar mรกs alto. No es una idea nueva. De hecho, incluso la mรกs antigua armadura es, en efecto, un exoesqueleto, ya que aumenta la protecciรณn de los รณrganos internos del hombre.

Sin embargo, la nociรณn actual de exoesqueleto comprende una idea un poco mรกs compleja. Segรบn Brooks Landon, en el libro Science Fiction After 1900: From the Steam Man to the Stars, la primera idea de un cuerpo con mรบsculos mecรกnicos apareciรณ en 1868 en la novela de ciencia ficciรณn The Steam Man of Prairies, de Edward Sylvester Ellis. Allรญ se describรญa una mรกquina gigante a vapor con forma humanoide que llevaba a su inventor en un carro detrรกs y que alcanzaba casi los 100 km por hora. Su propรณsito: cazar bรบfalos y aterrorizar indios.

En 1961, segรบn consta en un artรญculo de Associated Press, el Pentรกgono invitรณ a desarrolladores para que le presentaran proyectos de suplementos robรณticos que se pudieran utilizar en el mundo real. El artรญculo firmado por Frank Cormier hablaba de un โ€œservo-soldadoโ€ al que describรญa como โ€œun tanque humano equipado con direcciรณn asistida y frenos de potenciaโ€, que podrรญa correr mรกs rรกpido y levantar objetos muy pesados, y que serรญa inmune a la guerra bacteriolรณgica, al gas venenoso y a la radiaciรณn y el calor de explosiones nucleares.

Hacia mediados de los 60, รฉpoca en que nacรญa Iron Man -el personaje de historietas creado por Marvel Comics cuyo distintivo es un traje robรณtico que le permite volar, disparar y protegerse de los disparos-, se concibieron dos prototipos. Uno, encarado por el ingeniero Neil Mizen, de la Universidad Cornell, era una estructura portรกtil de 16 kilogramos bautizada como โ€œel traje de Supermanโ€. La revista Popular Science, uno de los mensuarios de divulgaciรณn cientรญfica mรกs reconocidos del mundo, predijo en aquel momento que el exoesqueleto de la Universidad Cornell iba a poder levantar 500 kilogramos con cada mano.

El otro proyecto estaba impulsado por la compaรฑรญa General Electric. Era conceptualmente diferente, ya que consistรญa en un dispositivo de 5,5 metros de alto que llevarรญa a su operador adentro. Fue bautizado como el โ€œpedipulatorโ€.

Ninguno de los prototipos prosperรณ, por resultar poco prรกctico. Pero la idea de un suplemento que aumentara las capacidades humanas no muriรณ con ellos y las investigaciones continuaron. En la dรฉcada del 80, cientรญficos del Laboratorio Nacional Los รlamos diseรฑaron un exoesqueleto de cuerpo entero pensado para los soldados de infanterรญa. De todas formas, el proyecto, llamado el traje Pitman, quedรณ solamente en los borradores.

Los aรฑos 90 tampoco trajeron ningรบn prototipo que prosperara. La idea estaba, pero habรญa limitaciones tecnolรณgicas que no permitรญan que los prototipos avanzaran: todavรญa no habรญa computadoras suficientemente rรกpidas para procesar los movimientos del traje con suficiente naturalidad. Ni hablar de suministros de energรญa que fueran portables. Los trajes resultaban bastante limitados en sus funciones y abultados en su estructura como para que pudieran ser utilizados en una situaciรณn real.

QUEREMOS A IRON MAN

El nuevo milenio trajo consigo muchos adelantos que facilitarรญan el trabajo con exoesqueletos. El Pentรกgono decidiรณ en 2001 apoyar nuevamente estas ideas. A travรฉs de la agencia DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency), su incubadora de tecnologรญa de vanguardia, fondeรณ con 75 millones de dรณlares el programa โ€œExoesqueletos para el Aumento del Rendimiento Humanoโ€ (Exoskeletons for Human Performance Augmentation). Segรบn consta en un artรญculo de 2008 publicado en Popular Science por el periodista Gregory Mone, los objetivos de DARPA โ€œparecรญan salidos de un cรณmic: querรญan una mรกquina que permitiera al soldado promedio levantar centenares de kilos y caminar por dรญas sin fatigarse, manipular armas que normalmente requerirรญan dos personas y sacar a los heridos de un campo de batalla cargando uno o dos en la espaldaโ€. Ademรกs, querรญan que el traje protegiera al soldado del fuego enemigo, por lo que el traje deberรญa tener mรกs blindaje. Como dice Mone en el artรญculo, โ€œquerรญan a Iron Manโ€.

Una empresa llamada Sarcos propuso un sistema innovador en el que sensores detectarรญan las contracciones de los mรบsculos del humano y en consecuencia activarรญan las vรกlvulas hidrรกulicas que actรบan como los tendones, contrayendo o relajando las piezas de la misma forma en que lo harรญan los mรบsculos. De esa idea surgiรณ el prototipo experimental WEAR (Wearable Energetically Autonomous Robot), que, una vez adquirida Sarcos por la contratista de defensa Raytheon, se convirtiรณ en el XOS.

En paralelo, Berkley Bonics comenzรณ a trabajar en HULC -otro nombre que remite a personajes de cรณmics-, que luego seguirรญa desarrollando la Lockheed Martin.

MEJOR CALIDAD DE VIDA

Del otro lado del mundo, en Japรณn, tambiรฉn se estรกn llevando a cabo desarrollos de exoesqueletos, y no solo pensando en el campo de batalla. En un esfuerzo conjunto, la Universidad de Tsukuba y la empresa de robรณtica Cyberdyne desarrollaron el HAL (Hybrid Assistive Limb, Extremidad de Asistencia Hรญbrida), un exoesqueleto que apunta a personas con problemas motrices o en rehabilitaciรณn. A diferencia de la tecnologรญa que utilizan el XOS y el HULC, que son activados por la contracciรณn del mรบsculo que va a mover la extremidad, el HAL โ€œleeโ€ la seรฑal elรฉctrica que envรญa el cerebro a los mรบsculos, de forma que adivina lo que la persona quiere hacer. Si las capacidades motrices de aquel que lo viste no estรกn daรฑadas, el HAL acompaรฑarรก ese movimiento de forma muy natural. Si la persona se encuentra inhabilitada para hacerlo, el exoesqueleto lo harรก por ella, como si se tratara de sus propias piernas o brazos.

El HAL es invento del profesor Yoshiyuki Sankai, quien pasรณ tres aรฑos (desde 1990 hasta 1993) haciendo un mapa de las neuronas que gobiernan el movimiento de las piernas. El primer prototipo llegรณ hacia finales de la dรฉcada de 1990. Primero solo fue un exoesqueleto para las piernas y cadera, y luego se desarrollรณ el equipo para todo el cuerpo. Hoy en dรญa estรก disponible la quinta generaciรณn de HAL, cuyo peso es de 23 kg (la versiรณn de cuerpo entero) y cuya baterรญa tiene casi tres horas de autonomรญa. Opera con un sistema hรญbrido que ofrece tanto un control voluntario del equipo como uno automรกtico.

El HAL no solo fue pensado para ayudar a personas mayores o con problemas motrices, sino que tambiรฉn apunta a penetrar en el mundo del trabajo, sobre todo como soporte para levantar objetos pesados. Por ejemplo, se utilizรณ en el desmantelamiento de la planta nuclear de Fukushima despuรฉs de que el tsunami que azotรณ el norte de Japรณn en 2010 pusiera en riesgo la estabilidad de su nรบcleo. Gracias al HAL, los trabajadores lograron soportar mejor los chalecos de tungsteno de 60 kilos que debรญan vestir para protegerse de la radiaciรณn, ademรกs de poder levantar objetos pesados.

En situaciones mรกs normales, enfermeros utilizan este exoesqueleto para poder cargar pacientes con mayor facilidad. Actualmente, el HAL obtuvo un estรกndar internacional como equipamiento mรฉdico y, desde febrero de 2013, es el รบnico exoesqueleto con certificaciรณn global de seguridad.

Hablar de exoesqueletos ya no es hablar de ciencia ficciรณn. Algunos prototipos ya estรกn en operaciones y todo indica que en los prรณximos aรฑos se irรกn masificando. Otros desarrollos que se estรกn llevando a cabo, como nanotrajes que utilizan partรญculas nanomรฉtricas con propiedades especiales, permitirรกn camuflaje รณptico, mayor resistencia y flexibilidad. El soldado del futuro se estรก haciendo presente.

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