El sistema nervioso hace un trabajo sorprendente al rastrear la información sensorial, y lo hace utilizando señales que volverían locos a muchos científicos informáticos: un flujo ruidoso de picos de actividad que pueden transmitirse a cientos de neuronas adicionales, donde se integran con trenes de picos similares provenientes de otras neuronas.
Ahora, los investigadores han utilizado circuitos de púas para construir una piel robótica artificial, adoptando algunos de los principios de cómo se transmiten e integran las señales de nuestras neuronas sensoriales. Si bien el sistema se basa en algunas características decididamente no neuronales, tiene la ventaja de que tenemos patatas fritas que puede ejecutar redes neuronales utilizando señales de picos, lo que permitiría que este sistema se integre sin problemas con algún hardware de bajo consumo energético para ejecutar Software de control basado en IA.
Ubicación mediante púas
El sistema nervioso de nuestra piel es notablemente complejo. Cuenta con sensores especializados para diferentes sensaciones: calor, frío, presión, dolor y más. En la mayoría de las áreas del cuerpo, estos se alimentan de la columna vertebral, donde tiene lugar algún procesamiento preliminar, lo que permite que se desencadenen reacciones reflejas sin siquiera involucrar al cerebro. Pero las señales sí llegan al cerebro a lo largo de neuronas especializadas, lo que permite un mayor procesamiento y (potencialmente) conciencia consciente.
Los investigadores detrás del reciente trabajo, con sede en China, decidieron implementar algo similar para una piel artificial que podría usarse para cubrir una mano robótica. Limitaron la sensación de presión, pero implementaron otras cosas que hace el sistema nervioso, incluido descubrir la ubicación de los estímulos y las lesiones, y utilizar múltiples capas de procesamiento.
Todo esto comenzó fabricando una piel de polímero flexible con sensores de presión integrados que se conectaban al resto del sistema mediante polímeros conductores. La siguiente capa del sistema convirtió las entradas de los sensores de presión en una serie de picos de actividad: pulsos cortos de corriente eléctrica.
Hay tres formas en que estos trenes de puntas pueden transmitir información: la forma de un pulso individual, a través de su magnitud, a través de la longitud de la punta y a través de la frecuencia de las puntas. La frecuencia de pico es el medio más utilizado para transmitir información en sistemas biológicos, y los investigadores lo utilizan para transmitir la presión experimentada por un sensor. Las formas restantes de información se utilizan para crear algo parecido a un código de barras que ayuda a identificar de qué sensor proviene la lectura.
