Una mosca inspira el desarrollo de pequeñas antenas de gran alcance

El estudio del sistema auditivo de una diminuta mosca parasitaria, cuyo nombre científico es Ormia ochracea, ha permitido a un ingeniero de la Universidad de Wisconsin-Madison desarrollar un innovador enfoque en el terreno de las antenas pequeñas de gran alcance, que podría ser vital para motorizar nuevas tecnologías en comunicaciones móviles y dispositivos electrónicos.

La mosca parasitaria Ormia ochracea es conocida por su fuerte sentido de la audición direccional. Teniendo la capacidad para ubicar con precisión a un grillo por su canto, la mosca deposita sus huevos sobre el mismo. Posteriormente, las larvas de Ormia ochracea se alimentan del grillo.

La increíble capacidad auditiva de este insecto ha inspirado a Nader Behdad, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Wisconsin-Madison, para encarar la investigación de nuevos diseños de pequeñas antenas de gran alcance, que hasta el momento han sido un problema imposible de resolver en el campo de la electromagnética, a pesar de distintos esfuerzos concretados desde hace unas cuantas décadas.

Behdad ha recibido una beca de la National Science Foundation para avanzar en este nuevo enfoque, que podría significar un cambio importante con respecto a la eficacia que registran actualmente las antenas de pequeñas dimensiones. El trabajo fue difundido mediante una nota de prensa de la Universidad de Wisconsin-Madison, y además mereció un artículo en el medio especializado Physorg.com.

Un enfoque novedoso

En la actualidad, las pequeñas antenas mencionadas anteriormente no son tan eficientes y no funcionan en forma adecuada más allá de una estrecha banda de frecuencias. Además, muchas aplicaciones como la televisión vía satélite o los sistemas de radar requieren antenas que puedan distinguir las señales de direcciones específicas, y las actuales antenas de pequeñas dimensiones no cuentan con estas capacidades.

En consecuencia, el diseño de pequeñas antenas direccionales de mayor eficacia es uno de los problemas más difíciles de resolver en el terreno electromagnético, y sin dudas su solución sería clave para poder aplicar nuevas tecnologías en el campo de las redes inalámbricas o la telefonía celular, por ejemplo.

El investigador de la Universidad de Wisconsin-Madison decidió abordar el desafío desde una perspectiva novedosa, poco utilizada en su especialidad. Apostó a la observación de la naturaleza para imitar algunas directrices de diseño, en un enfoque conocido como biomimética.

Todo comenzó con el estudio del sistema auditivo humano, hasta llegar a pequeños animales e insectos. De esta manera se topó con la mosca parasitaria Ormia ochracea, que al igual que otras especies de escasas dimensiones supera al hombre en cuanto a audición direccional.

Importantes aplicaciones

Es así que esta mosca parasitaria puede detectar la dirección y ubicación específica de un grillo cantando con una precisión de uno a dos grados. De esta forma, Behdad analizó este sistema natural e inició el diseño de circuitos que puedan imitar el mecanismo auditivo de la mosca Ormia ochracea.

Según el especialista, no se han desarrollado trabajos tendientes a diseñar antenas que imiten el mecanismo auditivo de los insectos más avanzados en este terreno. El resultado final sería el desarrollo de pequeñas antenas capaces de funcionar con mayor eficacia que las empleadas en la actualidad.

Ya se ha diseñado una antena de prueba, con interesantes resultados preliminares. Sin embargo, aún queda un largo camino por recorrer hasta poder diseñar modelos comercialmente viables, debiendo estudiarse distintos parámetros que hagan posible trasladar el concepto a la realidad.

En el futuro, estas antenas diminutas de gran alcance podrían propiciar importantes avances en la capacidad y la velocidad de la banda ancha inalámbrica, en una optimización de la recepción y cobertura de los teléfonos celulares, en el desarrollo de nuevos radares, sistemas de imágenes y otras trascendentes aplicaciones en la industria de la electrónica de consumo.