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Joven creó brazo protésico controlado por ondas cerebrales usando impresión 3D, IA y componentes simples por bajo costo.
En 2022, el estudiante estadounidense Benjamin Choi, entonces con 17 años, llamó la atención de la comunidad científica al presentar un brazo protésico controlado por ondas cerebrales que costaba cerca de US$ 300, valor extremadamente inferior al de prótesis neurales avanzadas que pueden superar cientos de miles de dólares. Según un reportaje publicado por la revista Smithsonian Magazine en mayo de 2022, el proyecto comenzó durante la pandemia de COVID-19, cuando los laboratorios cerraron y el estudiante decidió transformar la mesa de ping-pong del sótano de su casa en un pequeño laboratorio improvisado.
Lo que hizo diferente a la invención no fue solo el precio reducido. Choi logró crear una prótesis funcional sin recurrir a las cirugías invasivas normalmente asociadas a las interfaces neurales más sofisticadas. En lugar de implantar sensores dentro del cerebro, utilizó un sistema basado en electroencefalografía (EEG), tecnología capaz de captar actividad eléctrica cerebral a partir de sensores externos colocados en la cabeza.
Benjamin Choi creó la primera versión del brazo usando impresora 3D doméstica y piezas montadas manualmente en el sótano de su casa
Según la Smithsonian Magazine, Benjamin Choi tuvo la idea después de ver aún niño un reportaje del programa “60 Minutes” sobre prótesis controladas por la mente. En ese momento, quedó impresionado con la capacidad de mover un brazo robótico usando pensamientos, pero también se dio cuenta de que esa tecnología dependía de cirugía cerebral altamente invasiva y extremadamente cara.
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Años después, en 2020, durante el cierre de laboratorios causado por la pandemia, Choi decidió intentar desarrollar una alternativa menos invasiva.
Usó la impresora 3D de su hermana, valorada en solo US$ 75, además de hilo de pesca y componentes simples para crear la primera estructura del brazo robótico.
Como la impresora solo podía fabricar piezas pequeñas, necesitó imprimir decenas de partes separadas y unirlas manualmente con tornillos, elásticos y adaptaciones improvisadas.
Proceso duró meses de estudio solo hasta finalmente desarrollar brazo robótico funcional
El proceso no fue rápido. El estudiante trabajó durante meses en un laboratorio improvisado montado sobre una mesa de ping-pong en el sótano de la residencia de la familia, llegando a pasar hasta 16 horas al día desarrollando prototipos. La primera versión llevó cerca de 30 horas solo para ser impresa en 3D.
La experiencia previa en robótica ayudó bastante. Choi ya participaba en competiciones de ingeniería desde la escuela primaria y había aprendido por sí mismo lenguajes de programación como Python y C++.
Aun así, el desafío era enorme: necesitaba crear no solo la estructura física del brazo, sino también un sistema capaz de interpretar señales cerebrales en tiempo real.
El sistema usa sensores externos de EEG para captar ondas cerebrales sin necesidad de cirugía invasiva
El diferencial técnico del proyecto está justamente en la forma de control. En lugar de utilizar implantes cerebrales, el brazo usa sensores externos de EEG para captar actividad eléctrica del cerebro. Esta tecnología ya se utiliza en la medicina para monitoreo neurológico y diagnóstico de condiciones como epilepsia.
En el sistema creado por Choi, un sensor se fija al lóbulo de la oreja como referencia de base, mientras que otro sensor se coloca en la frente para captar señales cerebrales relacionadas con el movimiento. Esta información se transmite vía Bluetooth a un microchip instalado dentro del brazo protésico.
A partir de ahí entra la parte más compleja del proyecto: la inteligencia artificial desarrollada por el propio estudiante. El algoritmo interpreta los patrones eléctricos generados por el cerebro e intenta convertir esas señales en comandos físicos para mover la prótesis.
El sistema también utiliza gestos de la cabeza y parpadeos intencionales como mecanismos complementarios de control y parada.
El objetivo era evitar exactamente el mayor problema de las prótesis neurales más avanzadas disponibles hoy: la necesidad de abrir el cráneo para implantar electrodos directamente en la corteza motora. Estos procedimientos son caros, arriesgados y están restringidos a pocos centros médicos especializados en el mundo.
Inteligencia artificial creada por el estudiante usa más de 23 mil líneas de código para interpretar señales cerebrales
La parte computacional terminó convirtiéndose en una de las áreas más impresionantes del proyecto. Según la Smithsonian Magazine, el algoritmo creado por Choi posee más de 23 mil líneas de código, siete nuevos subalgoritmos y cerca de 978 páginas de matemáticas aplicadas.
Para entrenar la inteligencia artificial, el estudiante trabajó con seis voluntarios adultos. Cada participante pasaba cerca de dos horas realizando movimientos de cerrar y abrir las manos mientras los sensores EEG registraban los patrones cerebrales asociados a estas acciones.
Estudiante de 17 años creó su IA
Con estos datos, el sistema aprendió a distinguir diferentes señales neuronales relacionadas con la intención de movimiento. El propio Choi afirmó que el algoritmo continúa aprendiendo conforme el usuario utiliza la prótesis, permitiendo adaptación gradual a los patrones cerebrales individuales.
Según las pruebas divulgadas por el estudiante, el sistema alcanzó una precisión media de aproximadamente 95%, número superior al estándar citado para sistemas similares usados como referencia en la literatura técnica de la época, que giraba en torno de 73,8%.
Prótesis neuronales avanzadas pueden costar cientos de miles de dólares mientras el proyecto quedó cerca de US$ 300
Uno de los puntos que más impulsó la repercusión del proyecto fue el costo extremadamente reducido en comparación con prótesis avanzadas del mercado. Según la Smithsonian Magazine, una prótesis mecánica básica de miembro superior puede costar cerca de US$ 7 mil, mientras sistemas neuronales sofisticados llegan a aproximadamente US$ 500 mil.
Ya el brazo desarrollado por Benjamin Choi quedó en torno de US$ 300 para fabricación. En algunas versiones iniciales divulgadas online, el propio estudiante llegó a estimar costos cercanos de US$ 150 dependiendo de los componentes utilizados.
El proyecto de Choi intenta atacar exactamente esta barrera económica usando componentes baratos, impresión 3D doméstica y software propio. La idea no era competir inmediatamente con prótesis médicas comerciales de alta precisión, sino mostrar que parte de estas tecnologías podría ser desarrollada de forma mucho más accesible.
Brazo robótico pasó por más de 75 versiones hasta alcanzar estructura capaz de soportar grandes cargas
Otro dato que llamó la atención fue la evolución estructural del brazo a lo largo del desarrollo. Según los relatos publicados, el sistema pasó por más de 75 versiones diferentes hasta llegar a un modelo hecho con materiales de nivel industrial.
Las primeras versiones eran extremadamente simples y limitadas, pero el proyecto fue ganando componentes más resistentes conforme el estudiante recibía apoyo financiero y acceso a materiales mejores. En determinado momento, la empresa PolySpectra proporcionó financiación y materiales de impresión 3D más robustos para ayudar en el desarrollo.
Según las pruebas divulgadas por Choi, las versiones más recientes del brazo podían soportar cargas equivalentes a aproximadamente cuatro toneladas sin fallo estructural en los materiales principales. No puedo confirmar independientemente las condiciones exactas de esta prueba de resistencia, pero la información aparece en los reportajes publicados sobre el proyecto.
Incluso con esta alta resistencia estructural, el sistema aún necesitaba evolucionar en aspectos como ergonomía, miniaturización y adaptación directa al uso cotidiano por amputados.
El brazo creado por un adolescente muestra cómo la ingeniería casera puede desafiar tecnologías millonarias
Lo que transformó la historia de Benjamin Choi en tema global no fue solo la ingeniería involucrada, sino el contraste casi improbable entre escala y resultado. Un adolescente trabajando solo en un sótano logró desarrollar un sistema de neuroprótesis funcional usando impresión 3D barata, inteligencia artificial propia y sensores externos relativamente simples.
Aunque el brazo aún está lejos de sustituir completamente prótesis médicas avanzadas usadas en hospitales y centros de investigación, el proyecto mostró que parte de la tecnología puede ser democratizada con creatividad, programación e ingeniería accesible.
La pregunta que comenzó a surgir después de la repercusión del caso es hasta dónde proyectos independientes como este podrán llegar en los próximos años, principalmente ahora que la impresión 3D, IA integrada y sensores biomédicos están volviéndose más baratos y accesibles para estudiantes, makers y pequeños laboratorios alrededor del mundo.
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