Fuente: Eric Whitmire/NCSU
Es fácil pensar en cucarachas como una plaga desagradable, pero cuesta más imaginarlas salvando vidas. Para eso llevan más de cinco años trabajando en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, en Estados Unidos, donde han desarrollado cucarachas ciborg, una combinación entre organismo vivo y robot preparado para ayudar al personal de emergencia a encontrar supervivientes tras un desastre.
La tecnología está equipada con micrófonos de alta resolución para, por un lado, recoger sonidos que puedan resultar importantes y, por otro, localizar su procedencia. Para mejorar su potencial, los investigadores estudian ahora controlar la tecnológica del ciborg mediante drones, capaces de acceder a lugares inaccesibles tras un terremoto u otro tipo de catástrofe en busca de supervivientes.
El equipo liderado por el profesor Alper Bozkurt convirtió estos pequeños invertebrados en lo que han denominado Biobots, la abreviatura de robot biológico. Se trata de la primera fase de lo que podría considerarse un ciborg insecto, para lo cual implantaron a las cucarachas unos electrodos diminutos en las antenas y los cercos (órganos sensoriales situados en la parte trasera).
Según recoge un artículo publicado en la revista online NewScientist, estos actúan como sensores, por lo que al estimularlos con pequeños impulsos eléctricos automatizados, creen que tienen un obstáculo que esquivar. Esto permite, por ejemplo, que si el insecto detecta un obstáculo a la derecha de la señal, se dirija hacia la izquierda y viceversa.
Además, las cucarachas son habilidosas escarbando en terrenos complicados, por lo que se convierten en exploradores ideales de búsqueda y rescate. Sin embargo, necesitan coordinación, de ahí la importancia del dron. "Es como un líder que puede guiar al equipo para explorar un entorno grande", explica Edgar Lobatón, otro profesor miembro del equipo. El zumbido no guía a los insectos de forma individual, pero sí delimita una barrera invisible para que busquen dentro.
La tecnología está equipada con micrófonos de alta resolución para, por un lado, recoger sonidos que puedan resultar importantes y, por otro, localizar su procedencia. Para mejorar su potencial, los investigadores estudian ahora controlar la tecnológica del ciborg mediante drones, capaces de acceder a lugares inaccesibles tras un terremoto u otro tipo de catástrofe en busca de supervivientes.
El equipo liderado por el profesor Alper Bozkurt convirtió estos pequeños invertebrados en lo que han denominado Biobots, la abreviatura de robot biológico. Se trata de la primera fase de lo que podría considerarse un ciborg insecto, para lo cual implantaron a las cucarachas unos electrodos diminutos en las antenas y los cercos (órganos sensoriales situados en la parte trasera).
Según recoge un artículo publicado en la revista online NewScientist, estos actúan como sensores, por lo que al estimularlos con pequeños impulsos eléctricos automatizados, creen que tienen un obstáculo que esquivar. Esto permite, por ejemplo, que si el insecto detecta un obstáculo a la derecha de la señal, se dirija hacia la izquierda y viceversa.
Además, las cucarachas son habilidosas escarbando en terrenos complicados, por lo que se convierten en exploradores ideales de búsqueda y rescate. Sin embargo, necesitan coordinación, de ahí la importancia del dron. "Es como un líder que puede guiar al equipo para explorar un entorno grande", explica Edgar Lobatón, otro profesor miembro del equipo. El zumbido no guía a los insectos de forma individual, pero sí delimita una barrera invisible para que busquen dentro.
Cargadas con mochilas
La red, formada entre 10 y 15 insectos, también está equipada con unas mochilas, encajadas en unos imanes diminutos pegados al cuerpo con resina clínica, que contienen, entre otras cosas, el sistema de control remoto. Asimismo incluyen unos sensores que no sólo sirven para mantenerlos dentro del área de rescate, sino también para que permanezcan en una misma zona de alcance, de forma que se puedan utilizar como una red inalámbrica móvil fiable que transmita la información obtenida al dron.
Las mochilas vigilan la intensidad de la señal de sus compañeras más cercanas, asegurándose de que nunca pierdan el contacto entre sí. Además, miden la separación entre ellas mediante el intercambio de ultrasonidos, atentas para ver cuánto tarda la más cercana en devolver la señal.
"En un edificio derrumbado, el sonido es la mejor manera de encontrar supervivientes", asegura Bozkurt. Por ello, es fundamental el uso de micrófonos. La mayoría puede aguzar el oído utilizando micrófonos direccionales de baja resolución, para concentrarse en los sonidos que las rodean. Cuando una de ellas se dirige hacia la fuente del sonido, su mochila avisa a las demás para que la sigan. Sólo unas privilegiadas llevan un micrófono de mayor resolución que les permite, una vez se concentran todas, identificar la fuente y dirigirlas hasta su ubicación.
A estos sensores básicos se pueden añadir otros dependiendo del tipo de escena del desastre que los BioBots estén explorando. Así, los sensores infrarrojos son útiles para encontrar cuerpos calientes, los de propano para saber si hay fugas de gas o los contadores Geiger para medir radiactividad, por ejemplo en caso de fugas en centrales nucleares. También podría ser útil incorporarles una cámara para registrar imágenes de la zona rastreada.
La red, formada entre 10 y 15 insectos, también está equipada con unas mochilas, encajadas en unos imanes diminutos pegados al cuerpo con resina clínica, que contienen, entre otras cosas, el sistema de control remoto. Asimismo incluyen unos sensores que no sólo sirven para mantenerlos dentro del área de rescate, sino también para que permanezcan en una misma zona de alcance, de forma que se puedan utilizar como una red inalámbrica móvil fiable que transmita la información obtenida al dron.
Las mochilas vigilan la intensidad de la señal de sus compañeras más cercanas, asegurándose de que nunca pierdan el contacto entre sí. Además, miden la separación entre ellas mediante el intercambio de ultrasonidos, atentas para ver cuánto tarda la más cercana en devolver la señal.
"En un edificio derrumbado, el sonido es la mejor manera de encontrar supervivientes", asegura Bozkurt. Por ello, es fundamental el uso de micrófonos. La mayoría puede aguzar el oído utilizando micrófonos direccionales de baja resolución, para concentrarse en los sonidos que las rodean. Cuando una de ellas se dirige hacia la fuente del sonido, su mochila avisa a las demás para que la sigan. Sólo unas privilegiadas llevan un micrófono de mayor resolución que les permite, una vez se concentran todas, identificar la fuente y dirigirlas hasta su ubicación.
A estos sensores básicos se pueden añadir otros dependiendo del tipo de escena del desastre que los BioBots estén explorando. Así, los sensores infrarrojos son útiles para encontrar cuerpos calientes, los de propano para saber si hay fugas de gas o los contadores Geiger para medir radiactividad, por ejemplo en caso de fugas en centrales nucleares. También podría ser útil incorporarles una cámara para registrar imágenes de la zona rastreada.
¿Confianza o escepticismo?
Sin embargo, no todo es confianza en torno a esta tecnología. Es el caso de Julie Adams, de la Universidad de Vanderbilt en Tennessee, Estados Unidos, que aunque reconoce la potencialidad del BioBot, se muestra escéptica sobre su funcionamiento en operaciones de rescate reales. "Va a ser muy difícil que estos pequeños robots se muevan en ese tipo de entornos para dibujar un mapa útil", indica.
Hasta ahora Bozkurt y Lobaton sólo han llevado a cabo simulaciones con los ciborg en laboratorio, pero están previstas las primeras pruebas reales durante los dos próximos meses. Al mismo tiempo barajan la posibilidad de usar los drones para lanzar los insectos desde el aire directamente, bien a la zona del desastre o donde sea necesario.
Sin embargo, no todo es confianza en torno a esta tecnología. Es el caso de Julie Adams, de la Universidad de Vanderbilt en Tennessee, Estados Unidos, que aunque reconoce la potencialidad del BioBot, se muestra escéptica sobre su funcionamiento en operaciones de rescate reales. "Va a ser muy difícil que estos pequeños robots se muevan en ese tipo de entornos para dibujar un mapa útil", indica.
Hasta ahora Bozkurt y Lobaton sólo han llevado a cabo simulaciones con los ciborg en laboratorio, pero están previstas las primeras pruebas reales durante los dos próximos meses. Al mismo tiempo barajan la posibilidad de usar los drones para lanzar los insectos desde el aire directamente, bien a la zona del desastre o donde sea necesario.
Referencia bibliográfica:
Alireza Dirafzoon, Alper Bozkurt, Edgar Lobaton. Dynamic Topological Mapping with Biobotic Swarms. arxiv.org (2015).
Alireza Dirafzoon, Alper Bozkurt, Edgar Lobaton. Dynamic Topological Mapping with Biobotic Swarms. arxiv.org (2015).