Investigadores de la ETH de Zúrich han desarrollado un innovador exoesqueleto de mano que ayuda a las personas que han sufrido un ictus a reaprender a agarrar. Su estructura en forma de acordeón lo hace ligero, robusto y fácil de integrar en la vida cotidiana.
En resumen
- Muchas personas que han sufrido un derrame cerebral quedan con discapacidades en las manos, lo que afecta su independencia en la vida diaria.
- Los investigadores de la ETH de Zúrich han desarrollado un exoesqueleto innovador que ayuda a estas personas a volver a aprender movimientos cotidianos como, por ejemplo, agarrar.
- El dispositivo es ligero y robusto. Gracias a la impresión 3D, se puede personalizar fácilmente y producir a gran escala.
Cada año, más de 12 millones de personas en todo el mundo sufren un ictus. Las personas afectadas suelen sufrir discapacidades a largo plazo y tienen que reaprender incluso las cosas más sencillas, como agarrar objetos. No poder agarrar objetos con la mano afectada tiene un gran impacto en las actividades cotidianas y la calidad de vida. Los exoesqueletos, dispositivos externos de ayuda para el movimiento que se llevan sobre el cuerpo, pueden compensar la pérdida de capacidades. Ayudan a los usuarios a flexionar y extender los dedos y a compensar la pérdida de funciones motoras, favoreciendo así la recuperación y la independencia.
Un exoesqueleto tan ligero como un teléfono inteligente
Los exoesqueletos para la mano suelen ser muy complejos, ya que deben soportar los delicados movimientos de los dedos. Suelen ser voluminosos, constan de muchos componentes mecánicos o se rompen con facilidad, además de ser incómodos de usar.
Natalie Tanczak, estudiante de doctorado del Laboratorio de Ingeniería de Rehabilitación (RELab) de la ETH de Zúrich, ha desarrollado un exoesqueleto que no requiere accionamiento hidráulico ni neumático y presenta una estructura mecánica sencilla. Unos motores ubicados en el antebrazo lo impulsan. Con 270 gramos, el dispositivo, cuya patente ya se ha solicitado, pesa tan poco como un smartphone. A excepción de un puerto USB, no hay cables que interfieran con el flujo de movimiento, y la estructura de la superficie, hecha de nailon impreso en 3D, es cómoda de llevar. «Nuestro exoesqueleto permite un entrenamiento intensivo e individualizado tras un ictus», explica Tanczak. «Podemos ayudar a los pacientes a recuperar la capacidad de movimiento simplemente realizando sus tareas cotidianas».
“Es el diseño más elegante y compacto para permitir movimientos tan complejos”, afirma Roger Gassert. Junto con Olivier Lambercy, dirige RELab, donde se desarrollaron varios prototipos anteriores del exoesqueleto de mano. Sin embargo, los modelos anteriores no se acercaban a este nivel de simplicidad y robustez. “La belleza de los nuevos dedos exoesqueléticos reside en su simplicidad. Los modelos existentes constan de innumerables piezas. El nuestro consta de solo dos”, afirma Lambercy.
Uno de los dos componentes es un resorte de láminas de acero inoxidable. Debe ser lo suficientemente rígido como para ofrecer la resistencia adecuada y, al mismo tiempo, flexible. Sin embargo, la mayor innovación reside en el segundo componente, una estructura exterior tipo acordeón. Esta es la columna vertebral que permite al resorte de láminas convertir un movimiento lineal en una fuerza de agarre perpendicular y controlar la flexión y el estiramiento de forma natural.
Tecnología para recuperar una vida más normal
En busca de un diseño adecuado que permitiera el movimiento de flexión como un dedo humano, Tanczak tuvo la sencilla idea de inspirarse en un acordeón. A partir de esto, desarrolló la llamativa estructura y, en colaboración con el ingeniero Jay Song, produjo un único componente a través del cual se desliza la ballesta. La impresión 3D permite personalizar el exoesqueleto para que se ajuste perfectamente a la mano de cada usuario, según su tamaño y longitud de dedos. Esto refuerza aún más el efecto de soporte y la comodidad.
Desde el dedo hasta la rodilla: potencial para muchas otras articulaciones
Tanczak trabajó en el dispositivo durante tres años. Comenzó en el Laboratorio de Tecnologías de Salud Futuras del Centro ETH de Singapur. Para el desarrollo técnico, se trasladó a RELab en Zúrich, donde pudo aprovechar la experiencia de desarrollos anteriores. Mientras tanto, Tanczak tuvo la oportunidad de probar su producto en un entorno real. Realizó un seguimiento de ocho pacientes con ictus utilizando el exoesqueleto durante 12 semanas y comenta sobre su experiencia: «Como ingeniera mecánica, me complace especialmente ver el impacto que la tecnología tuvo en los usuarios. Fue enorme. Y su gratitud es inestimable».
No fue solo esto lo que hizo que Tanczak se diera cuenta de la diferencia decisiva que la tecnología de rehabilitación podía suponer para recuperar la movilidad. Su diseño de estructura en forma de acordeón también podía utilizarse para sujetar el codo, la rodilla o cualquier otra articulación del cuerpo humano, y con elegancia.
Premio Spark 2025: estos proyectos han llegado a la final
El 27 de noviembre de 2025 , en la ETH de Zúrich @ Open-i , se entregará el Premio Spark a la Mejor Invención del Año por decimocuarta vez. Los criterios para este premio son la originalidad, la solidez de la patente y el potencial de mercado.
Eche un vistazo a los proyectos ganadores del premio Spark de 2012 a 2024 .
Ceremonia de entrega de premios Spark, Día de la Industria en Open-I , jueves 27 de noviembre de 2025, 13:30 h, Kongresshaus Zúrich. Es necesario registrarse.
ETH Zürich News. W. S. Traducido al español
