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Las cucarachas cyborg pueden explorar zonas de riesgo y salvar vidas

Las cucarachas silbantes de Madagascar destacan por su aspecto, sonido y tamaño, siendo esto último lo que las distingue del resto de su especie. Por ello, fueron elegidas para una importante misión. Una en la que científicos japoneses pusieron a prueba sus capacidades para inspeccionar zonas peligrosas y facilitar rescates urbanos. ¿Quieres descubrir más sobre este increíble avance de la robótica? Aquí te contamos todo al respecto.

Acerca del experimento con cucarachas cyborg

Seguramente te preguntes por qué escogieron a estas cucarachas para el estudio. Así que te hablaremos de ello. Básicamente, los investigadores buscaban un sujeto que tuviera el espacio ideal para adicionar cualquier dispositivo. Es así como dieron con estos insectos que miden entre 5 y 7 centímetros, no vuelan y son más fáciles de vigilar.

Otro dato interesante sobre estas cucarachas es que son mitad insecto y mitad máquina. Además, se controlan a distancia gracias al dispositivo inalámbrico desarrollado por los científicos del RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR), el instituto de investigación integral más grande de Japón, liderados por Kenjiro Fukuda.

Este dispositivo fue incorporado en las patas de los insectos para ser guiados artificialmente. A su vez, los investigadores crearon una batería recargable que contiene una célula solar para aprovechar este tipo de energía. Lo cual permite alimentar el sistema por largos periodos de tiempo.

Para crear el insecto cyborg, se usaron materiales flexibles que facilitan su libre movimiento. Especialmente, durante operaciones de rescate y misiones de monitoreo del medio ambiente. Sin embargo, faltaba algo más para continuar los experimentos. Por eso, los investigadores diseñaron una mochila especial acorde al tórax, inspirados en un insecto modelo. Luego, la equiparon con módulos de células solares orgánicas ultra finas y un sistema de adhesión que los mantiene unidos. Y, por último, decidieron colocarla encima de las cucarachas.

Gracias al uso de la tecnología, los científicos pudieron realizar las pruebas, pero se enfrentaron a grandes retos. Para conocer los detalles y alcances obtenidos luego de integrar con éxito los dispositivos en estos insectos, ¡sigue leyendo!

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Imagen de Unsplash.

Pruebas y datos claves sobre la investigación

El equipo logró la integración exitosa de ambos elementos tras superar varios retos. Para ello, llevaron a cabo los siguientes pasos:

  • Contemplaron la posibilidad de construir estaciones de acoplamiento donde podría recargarse el dispositivo, pero esto suponía interrumpir la misión.
  • Evaluaron con detenimiento los movimientos naturales del insecto, detectando que el abdomen y las partes del exoesqueleto cambiaban de forma. Por esto, intercalaron secciones adhesivas y no adhesivas en películas solares, lo que hizo que se doblaran y mantuvieran pegadas.
  • Ubicaron las células solares ultradelgadas (de espesor 0,004 mm) al dorso del abdomen de las cucarachas. Probaron colocar películas de células solares más gruesas, pero las cucarachas tardaron el doble en correr la misma distancia. Además, tuvieron dificultades para enderezarse cuando estaban boca arriba.
  • Adaptaron la mochila a la superficie curva del insecto, usando impresión 3D y materiales como polímero elástico. Esto con el fin de brindar mayor flexibilidad, movimiento e integración con el dispositivo electrónico durante más de 1 mes.
  • Conectaron el módulo inalámbrico que controlaba las piernas del insecto y la batería hecha de polímero de litio justo en la parte superior del insecto (tórax) y usando la mochila diseñada previamente.
  • Presionaron un botón que enviaba una descarga al sistema nervioso del insecto y hacía que se desplazara en cierta dirección.
  • Finalmente, probaron todos los componentes junto a los cables que los unían al segmento de las patas.

Esto fue lo que arrojó el estudio con cucarachas

Después de realizar las pruebas, se obtuvieron hallazgos interesantes. Aquí te compartimos algunos de ellos:

  • Lograron una tasa de éxito superior al 80% gracias al uso de componentes integrados, controlando así la locomoción inalámbrica y empleando células solares que no afectan la movilidad de los insectos.
  • Al montar el dispositivo en el cuerpo de los insectos, lograron una gran potencia de salida. Esta fue incluso 50 veces mayor que la ofrecida por dispositivos actuales de última generación que recolectan energía en insectos vivos.
  • La batería se logró cargar con luz solar por 30 minutos e hizo girar a las cucarachas de izquierda a derecha, bajo el mando del control remoto inalámbrico. 
  • Luego de conocer la deformidad natural del tórax y abdomen en otras especies, se determinó que es posible adaptar y usar este dispositivo en insectos como los escarabajos.
  • El insecto cyborg es una solución para inspeccionar áreas peligrosas e identificar personas bajo los escombros tras derrumbes de edificios. Además de desplegarse en misiones de búsqueda y rescate en lugares poco accesibles o bajo situaciones como desastres naturales.
  • Asimismo, tras obtener una celda de biocombustible que genera energía a partir del cuerpo de un insecto, constituye un avance prometedor para la recolección de energía.
  • También se contempló el retirar los dispositivos de las cucarachas para que puedan vivir normalmente al culminar la misión.

Lo que nos depara esta tecnología a futuro

Como ves, existen grandes oportunidades al usar esta tecnología en experimentos como estos. Esto se debe a que la integración de la electrónica delgada o blanda puede facilitar su aplicación en distintos organismos y campos.

Asimismo, la electrónica flexible permite su incorporación en dispositivos que poseen superficies curvas y tridimensionales con juntas móviles. Por ende, los diseños contemplados para máquinas e insectos pueden realizar funciones que exceden las capacidades normales de estos últimos. En conclusión, dicho estudio no solo evidenció el avance de las investigaciones en el campo de la electrónica y robótica. También demostró la efectividad de combinar distintas tecnologías y estrategias para alcanzar un mismo objetivo.

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