Prototipo de escarabajo con transformaciones. Fuente: Universidad de Michigan.
El profesor Khalil Najafi, director de la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, y el estudiante de doctorado Erkan Aktakka están investigando diversas maneras de aprovechar la energía que producen los insectos, y de utilizarla para convertir a dichos insectos en cyborgs en miniatura, publica la Universidad de Michigan en un comunicado.
"A través de la recolección de energía eléctrica del propio animal podríamos alimentar cámaras de vídeo, micrófonos y cualquier otro tipo de sensores o equipos de comunicación que un insecto pueda llevar dentro de una pequeña mochila", ha explicado Najafi. "A continuación, enviaríamos estos insectos modificados a ciertos entornos peligrosos o cerrados, donde no queramos que las personas vayan en primer lugar".
Técnicas empleadas
La principal idea que aporta esta investigación es que se puede obtener energía biológica del insecto, ya sea a través del calor del cuerpo o del movimiento que genera. El dispositivo que se coloca encima del insecto convierte la energía cinética del movimiento de las alas en electricidad, prolongando así la duración de la batería empleada. Ésta se puede utilizar así para alimentar pequeños sensores implantados en los insectos, con el fin de recoger información vital de estos entornos hostiles o simplemente desconocidos y de difícil acceso para el hombre.
El equipo de investigadores ha tenido que diseñar un generador piezoeléctrico en espiral para poder maximizar la potencia de salida mediante el empleo de una estructura que se pueda incrustar o integrar en un área muy reducida.
La tecnología desarrollada para la fabricación de este prototipo ha incluido un proceso específico para crear dispositivos a una escala muy baja, a base de sustratos piezoeléctricos que se pueden diseñar gracias a un láser de femtosegundo.
En un artículo científico titulado Recolección de energía a través del vuelo de los insectos, recientemente publicado en el Diario de Micromecánica y Microingeniería, el equipo describe varias técnicas para obtener energía del propio movimiento de batida de alas, y además presenta datos sobre la potencia medida a partir de las pruebas con escarabajos.
"A través de la recolección de energía eléctrica del propio animal podríamos alimentar cámaras de vídeo, micrófonos y cualquier otro tipo de sensores o equipos de comunicación que un insecto pueda llevar dentro de una pequeña mochila", ha explicado Najafi. "A continuación, enviaríamos estos insectos modificados a ciertos entornos peligrosos o cerrados, donde no queramos que las personas vayan en primer lugar".
Técnicas empleadas
La principal idea que aporta esta investigación es que se puede obtener energía biológica del insecto, ya sea a través del calor del cuerpo o del movimiento que genera. El dispositivo que se coloca encima del insecto convierte la energía cinética del movimiento de las alas en electricidad, prolongando así la duración de la batería empleada. Ésta se puede utilizar así para alimentar pequeños sensores implantados en los insectos, con el fin de recoger información vital de estos entornos hostiles o simplemente desconocidos y de difícil acceso para el hombre.
El equipo de investigadores ha tenido que diseñar un generador piezoeléctrico en espiral para poder maximizar la potencia de salida mediante el empleo de una estructura que se pueda incrustar o integrar en un área muy reducida.
La tecnología desarrollada para la fabricación de este prototipo ha incluido un proceso específico para crear dispositivos a una escala muy baja, a base de sustratos piezoeléctricos que se pueden diseñar gracias a un láser de femtosegundo.
En un artículo científico titulado Recolección de energía a través del vuelo de los insectos, recientemente publicado en el Diario de Micromecánica y Microingeniería, el equipo describe varias técnicas para obtener energía del propio movimiento de batida de alas, y además presenta datos sobre la potencia medida a partir de las pruebas con escarabajos.
Gracias al insecto se puede obtener energía cinética. Fuente: Universidad de Michigan.
Esta investigación se ha financiado gracias al programa Diseño de Insectos Híbridos Micromecánicos de la Agencia de Investigación Avanzada de Proyectos para Defensa. Para desarrollar la investigación se han utilizado las instalaciones Lurie de Nanofabricación de la Universidad de Michigan.
La Universidad actualmente está intentando proteger esta patente de propiedad intelectual, y para ello se encuentra en un proceso de captación de socios comerciales que permita llevar esta tecnología al mercado.
Años de investigación
Este prototipo de cyborg tiene sus antecedentes en un prototipo que fue presentado hace tres años en una conferencia internacional especializada en sistemas electromecánicos de tamaño micro y celebrada a mediados de enero de 2008 en Arizona (Estados Unidos). Allí, científicos de la Universidad de Michigan presentaron un insecto cyborg dirigido por control remoto.
Según publicó entonces Tendencias21 se trataba de un escarabajo unicornio o Dynastes tityus al que se le habían implantado una serie de electrodos: uno en el cerebro y otros dos en los músculos encargados de mover las alas.
El sistema consistía en una serie de estimuladores neuronales y musculares insertados, un estimulador visual, un ensamblaje de poliimida (polímero de moléculas de imido) y un microcontrolador electrónico.
En este caso, el animal estaba alimentado energéticamente por dos microbaterías, en lugar de por su propia energía. El dispositivo requería de un insecto con una base de al menos dos centímetros de longitud, y entre uno y dos gramos de peso para su instalación.
La Universidad actualmente está intentando proteger esta patente de propiedad intelectual, y para ello se encuentra en un proceso de captación de socios comerciales que permita llevar esta tecnología al mercado.
Años de investigación
Este prototipo de cyborg tiene sus antecedentes en un prototipo que fue presentado hace tres años en una conferencia internacional especializada en sistemas electromecánicos de tamaño micro y celebrada a mediados de enero de 2008 en Arizona (Estados Unidos). Allí, científicos de la Universidad de Michigan presentaron un insecto cyborg dirigido por control remoto.
Según publicó entonces Tendencias21 se trataba de un escarabajo unicornio o Dynastes tityus al que se le habían implantado una serie de electrodos: uno en el cerebro y otros dos en los músculos encargados de mover las alas.
El sistema consistía en una serie de estimuladores neuronales y musculares insertados, un estimulador visual, un ensamblaje de poliimida (polímero de moléculas de imido) y un microcontrolador electrónico.
En este caso, el animal estaba alimentado energéticamente por dos microbaterías, en lugar de por su propia energía. El dispositivo requería de un insecto con una base de al menos dos centímetros de longitud, y entre uno y dos gramos de peso para su instalación.