INSECTO ROBOT | Así es la abeja-robot que ayudará a polinizar las plantas cuando se extingan los insectos
Ante el alarmante declive mundial que sufren los insectos(principales polinizadores del planeta, de lo que depende la alimentación de la humanidad), ingenieros del Massachussets Institute of Technology (MIT), en EEUU, han diseñado y fabricado una pequeña abeja-robot que es capaz de cumplir con las mismas funciones que su homóloga natural y, por extensión, con las de cualquier otro polinizador. Los científicos recuerdan, sin embargo, que ni el mejor robot fabricado por el hombre puede igualar nunca a los insectos de la naturaleza en cuanto a resistencia, velocidad y maniobrabilidad, por lo que la prioridad es luchar por su conservación.
Con el objetivo de afrontar el cultivo de frutas o verduras en el interior de grandes espacios cerrados, los investigadores del MIT están desarrollando insectos robóticos que algún día podrían salir formando enjambres desde colmenas mecánicas para realizar una polinización rápida y precisa.
El cuerpo del robot de insectos, con un ala / MIT
Aunque no es la primera vez que los científicos crean este tipo de ingenios voladores, los investigadores del MIT han conseguido producir una versión de robots aéreos que son mucho más ágiles y duraderos que otras versiones anteriores.
Mejorando versiones anteriores
Los nuevos robots pueden volar durante unos 16,6 minutos, lo que supera 100 veces la autonomía lograda anteriormente. El insecto robótico, que pesa menos que un clip, puede volar significativamente más rápido que robots similares mientras realiza maniobras acrobáticas como volteretas dobles en el aire.
Este nuevo robot está diseñado para aumentar la precisión y la agilidad del vuelo, al tiempo que minimiza el estrés mecánico en las flexiones artificiales de sus alas, lo que permite maniobras más rápidas, mayor resistencia y una vida útil más larga.
El nuevo diseño también tiene suficiente espacio libre para que el robot pueda llevar pequeñas baterías o sensores, lo que podría permitirle volar por sí solo fuera del laboratorio.
El tamaño es extremadamente pequeño / MIT
«La cantidad de vuelo que hemos logrado es probablemente mayor que la cantidad total de vuelo acumulada con insectos robóticos. Con la vida útil y la precisión mejoradas de este robot, nos estamos acercando a algunas aplicaciones muy interesantes, como la polinización asistida«, explica Kevin Chen, autor principal de un artículo sobre el nuevo diseño.
Más pequeños y más ágiles
Las versiones anteriores del insecto robótico estaban compuestas por cuatro unidades idénticas, cada una con dos alas, combinadas en un dispositivo rectangular del tamaño de un microcassette.
«Pero no hay ningún insecto que tenga ocho alas. En ese diseño anterior, el rendimiento de cada unidad individual siempre era mejor que el del robot ensamblado», señala Chen. Esta caída del rendimiento se debía en parte a la disposición de las alas, que expulsarían aire entre sí al aletear, reduciendo de este modo la fuerza de sustentación necesaria para volar.
El nuevo diseño corta el robot en dos. Cada una de las cuatro unidades idénticas ahora tiene un ala que aletea apuntando hacia afuera del centro del robot, estabilizando las alas y aumentando su fuerza de sustentación. Con la mitad de alas, este diseño también libera espacio para que el robot pueda llevar electrónica.
El robot, en el vuelo / MIT
«En comparación con el robot antiguo, ahora podemos realizar vuelos de búsqueda de ruta muy sofisticados y muy precisos«, añade el científico.
Sin embargo, incluso con estas innovaciones de diseño, todavía hay una brecha entre los mejores insectos robóticos y los reales. Por ejemplo, una abeja tiene solo dos alas, pero puede realizar movimientos rápidos y altamente controlados.
«Las alas de las abejas están finamente controladas por un conjunto muy sofisticado de músculos. Ese nivel de ajuste fino es algo que realmente nos intriga, pero que aún no hemos podido replicar», admite.
Menos tensión, más fuerza
El movimiento de las alas del robot está impulsado por músculos artificiales. Estos diminutos y suaves mecanismos están hechos de capas de elastómero intercaladas entre dos electrodos de nanotubos de carbono muy finos y luego enrollados en un cilindro blando. Los ‘músculos’ se comprimen y alargan rápidamente, generando una fuerza mecánica que hace que las alas se muevan.
En diseños anteriores, cuando los movimientos del actuador alcanzan las frecuencias extremadamente altas necesarias para el vuelo, los dispositivos suelen empezar a doblarse, lo que reducía la potencia y la eficiencia del robot. Las nuevas transmisiones inhiben este movimiento de flexión y pandeo, lo que reduce la tensión en los músculos artificiales y les permite aplicar más fuerza para batir las alas.
Las abejas están en fuerte declive / Agencias
Otro nuevo diseño incluye una bisagra que reduce la tensión de torsión que se experimenta durante el movimiento de aleteo. Fabricar la bisagra, que tiene unos 2 centímetros de largo, pero solo 200 micrones de diámetro, fue uno de sus mayores desafíos.
Vuelos de 17 minutos a 35 centímetros por segundo
Con esta configuración, el nuevo insecto robótico puede flotar durante más de 1.000 segundos, lo que equivale a casi 17 minutos, sin mostrar ninguna degradación de la precisión del vuelo.
El robot también alcanzó una velocidad promedio de 35 centímetros por segundo, el vuelo más rápido logrado hasta ahora por mecanismos de este tipo, mientras realizaba volteretas y dobles piruetas. Incluso puede seguir con precisión una trayectoria predeterminada.
Contacto de la sección de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
«Al final del día, realizamos un vuelo que es 100 veces más largo que cualquier otro realizado en el campo, por lo que este es un resultado extremadamente emocionante», señaló. A partir de aquí, Chen y sus estudiantes quieren ver hasta dónde pueden llevar este nuevo diseño, con el objetivo de lograr un vuelo de más de 10.000 segundos.
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