Peruano diseñará traje espacial que busca prevenir pérdida muscular en astronautas

Se hicieron las primeras pruebas de simulación a computadora y se trabaja en el prototipo funcional.

Durante los vuelos espaciales, los astronautas podrían sufrir pérdida muscular y ósea, advierte la NASA. Este peligro se ha convertido en un reto médico y la tecnología podría proponer un nuevo tratamiento preventivo. El diseñador industrial Juan Montalván Lume forma parte de un equipo de investigadores que trabaja en la fabricación de un traje espacial para astronautas que realizan investigaciones científicas en el interior de su nave espacial y se enfrentan a estos riesgos.

El traje espacial para interiores integra el Bio-Soft Actuator System, un sistema tecnológico compuesto de sensores y una bomba de aire que genera presión en las zonas del cuerpo donde podría darse la pérdida muscular (hipertrofia muscular) debido a la exposición de las células a la microgravedad. 

El diseñador industrial peruano Juan Montalván Lume, jefe de la División de Diseño Espacial del centro de investigación Bioastronautics and Space Mechatronics Research Center (BIO&SM), señala a la agencia Andina que la tecnología del Bio-Soft Actuator System -que su equipo desarrolla- podría generar presión sobre el músculo para estimularlo y simular condiciones que, por la gravedad, se dan en la Tierra, con el potencial de reducir los riesgos en la salud.

Inicialmente, el diseño fue aplicado para las extremidades, pero luego se extendió a todo el cuerpo incluyendo también abdomen, hombros y espalda.

«Se hicieron las primeras pruebas de simulación a computadora para ver el material a utilizar, y confirmar si el sistema funcionaba. Ahora vamos a entrar a una fase de fabricación del primer sistema para hacer pruebas físicas con un prototipo funcional e implementar pruebas con personas en colaboración con centros de investigación en el Perú y Estados Unidos», sostiene Juan Montalván, Máster en Ciencias en Diseño Industrial por el Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) en Corea del Sur.

¿Cómo funcionará esta tecnología?

El sistema consiste en una serie de tres cámaras (cápsulas) que están conectadas por un ducto a una bomba de aire, regulada de forma digital.

«La bomba inserta aire a presión a las cámaras (que son de un material flexible) y estas se inflan», agrega. Esta luego se dirige al cuerpo.

 El sistema incluye una mochila pequeña que, además de contar con los implementos digitales para la regulación de las cápsulas, integra la bomba de aire. Sin embargo, este dispositivo no generará incomodidad en el investigador espacial. Para ello, se emplearán materiales flexibles, textiles y algunas piezas en aluminio, de modo que el astronauta pueda realizar su labor de investigación sin complicaciones. 

«Un tema crítico era cómo iba a pasar el aire desde la mochila al traje espacial. Eso lo resolvimos con un sistema de presurizado… Ahora nos enfocamos en prototipar estas soluciones técnicas para tener un traje físico para testear con personas», indica.

El traje espacial puede ser gestionado de manera digital. «Hemos implementado una tecnología de sensores touch a través del guante para controlar la presión o qué parte del cuerpo va a ser estimulada», adelanta.

«El traje es digital. Es como si se proyectara un display en el antebrazo. No es físico, sino (se controla) por medio de sensores. Ese es el planteamiento», manifiesta. De este modo, el traje espacial podría ponerse en modo automático o se podría focalizar la presión en alguna parte específica del cuerpo.

Además, con las pruebas en humanos, esperan comprobar algunas hipótesis sobre las ventajas que podría tener la regulación de las secuencias de presión, ya sea de forma escalada (por zona) o rítmica.  A ello podría sumarse, aunque aún de manera muy exploratoria, los posibles beneficios en el flujo sanguíneo para generar impacto a nivel celular, lo que podría evitar o reducir posibilidades de otras enfermedades como la aterosclerosis o cáncer.

Con el prototipo funcional también se evaluarán modificaciones o mejoras que puedan aplicarse en el diseño del traje espacial para mujeres astronautas. 

Para la próxima etapa se planea realizar un acercamiento a las instituciones más importantes como la Agencia Espacial Peruana – Conida, y otros centros de investigación a escala mundial.

El equipo también está integrado por el doctor José Cornejo, director del BIO&SM Research Center; Víctor Ticllacuri, investigador en Ingeniería Biomédica, así como Alondra Campos y Julio Corrales, investigadores en Diseño Industrial.

Uso de esta tecnología en la Tierra

Paralelamente a los beneficios que podría generar en el espacio, el sistema podría tener potencial de uso en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares en la Tierra.

“Por un lado está el aspecto muscular, pero otro aspecto en el que estamos profundizando bastante es en la dimensión cardiovascular y cómo este traje puede ayudar a la circulación de la sangre”, dice el también docente universitario.

«El sistema Bio-Soft tiene potencial para ser usado en hospitales para aliviar o mejorar las circunstancias de deficiencias cardiovasculares. En estos casos, ahora se utilizan mallas o parches que se colocan en las piernas (de los pacientes) pero no tienen un sistema de regulación. Vemos (en el traje) una importante aplicación médica», refiere Montalván.

A la fecha, la NASA realiza investigaciones sobre envejecimiento acelerado con síntomas como la atrofia o hipotrofia muscular en astronautas para «conducir a mejores contramedidas y tratamientos para proteger a las tripulaciones en misiones futuras».