Hou je vast: robots kruipen op en in ons lichaam

Decennialang zijn robots in de eerste plaats geïnspireerd geweest op mensen en dieren. Robotici probeerden lichamelijke functies zoals grijpen, kruipen, lopen, zwemmen en vliegen na te bootsen door software te koppelen aan hardware. En die hardware is letterlijk hard: onbuigzame metalen, die dan wel weer het voordeel hebben dat ze sterk zijn en lang mee gaan. Maar organismen in de natuur bestaan uit zachte, flexibele materialen. Hoogstens hebben ze af en toe een hard omhulsel.

De Britse roboticus Jonathan Rossiter, gespecialiseerd in de vrij nieuwe tak van de zachte robotica, geeft in het tijdschrift MIT Technology Review een overzicht van nieuwe robotische technologieën die nu in het lab worden ontwikkeld en die de robots van de toekomst steeds meer op kunstmatige organismen zullen laten lijken: organismen met een kunstmatig gemaakt lichaam dat zelf in zijn energie voorziet en een of meer, al dan niet fysieke taken uitvoert.

Bennie Mols vertelde over dit onderzoek bij De Ochtend:

Slimme materialen die van eigenschap veranderen

Die nieuwe technologieën zijn gebaseerd op zogeheten ‘slimme materialen’: materialen die niet voortdurend dezelfde eigenschappen hebben, zoals een steen, maar die hun mechanische, elektrische, chemische, optische of thermische eigenschappen veranderen al naar gelang veranderende omgevingsomstandigheden.

Voorbeelden zijn een materiaal dat van kleur verandert wanneer het warmer wordt, een materiaal dat een mechanische kracht levert wanneer er een elektrisch stroompje door loopt (een soort spier) of een materiaal dat juist een stroompje genereert wanneer het in aanraking komt met een bepaald chemisch stofje (een soort elektronische neus). Rossiter verwacht dat deze technologieën over tien tot twintig jaar een reeks aan interessante robotische toepassingen kunnen opleveren op en zelfs in het menselijk lichaam.

Robots die je sterker maken

Bij toepassingen op het lichaam kunnen we denken aan robotpakken die mensen die nog maar weinig kracht in armen of benen hebben − ouderen of gehandicapten − ondersteunen door zelf krachten op te wekken. Nu nog worden hiervoor metalen exoskeletten ontwikkeld, die wel twintig kilogram wegen.

Een tweede toepassing van robotica op het lichaam is kleding waarin robotica is geïntegreerd. Door met slimme materialen kunstmatige spiertjes in kleding te verweven, zou je bijvoorbeeld fysieke sensaties via kleding kunnen communiceren. Moderne technologie is heel goed in het communiceren van beeld en geluid, maar met tastzin doet ze vrijwel niets, op de trilfunctie voor de smartphone na dan.

Organen vervangen

Bij robotische toepassingen in het lichaam, denkt Rossiter aan robotische organen of delen van organen die niet goed functionerende natuurlijke equivalenten vervangen. Denk bijvoorbeeld aan een robotisch strottenhoofd dat in de plaats komt van een strottenhoofd dat vanwege een tumor verwijderd moet worden.

Een tweede toepassing voor in het lichaam zijn biologisch afbreekbare robotjes. Denk bijvoorbeeld aan een eetbaar nano-robotje dat je inslikt als een pil en dan een medicijn op de juiste plek brengt of een kleine, operatieve ingreep uitvoert.

Milieuvriendelijke robots

Overigens zijn biologisch afbreekbare robots ook een uitkomst voor toepassingen in natuurlijke omgevingen. Geen milieuvervuiling meer wanneer een robot of een drone het een keertje begeeft en niet meer teruggehaald kan worden.

Het menselijk lichaam zit vol met sensoren. Hierdoor kan het zich tot op zekere hoogte aanpassen zonder dat overal een beslissing van het complexe brein voor nodig is. Het lichaam heeft als het ware zelf een soort slimheid, maar dan analoog in plaats van digitaal. Zulke lichamelijke slimheid zou voor een nieuwe generatie robots heel nuttig zijn. Dan hoeft een computer niet eerst alles uit te rekenen.