La robótica han pasado la mayor parte de la última década explorando la manera de unir insectos vivos a equipos informáticos miniaturizados para que manipulen su movimiento. El éxito ha sido limitado y siguen existiendo numerosos desafíos tecnológicos. Esto se debe principalmente a la gran dificultad para construir sistemas robóticos a tan pequeña escala y al desafío de conectar el hardware electrónico al tejido nervioso biológico del insecto para iniciar el movimiento.
Ahora, un pequeño neurocontrolador creado por investigadores de la Universidad de Connecticut (EE.UU.) podría proporcionar un control más preciso de los biobots futuristas, como las cucarachas cyborg que ya se están probando para su uso en misiones de búsqueda y rescate dentro de edificios derrumbados. La investigación se presentó ayer en la Conferencia sobre neurociencia computacional cognitiva en Filadelfia (EE.UU.).
El micocircuito de neurocontrolado es parte de una pequeña mochila electrónica que se conecta a los lóbulos de las antenas del insecto. Al enviar cargas eléctricas leves al tejido nervioso en el lóbulo de la antena izquierda o derecha del insecto, los operadores pueden engañar al insecto para que crea que ha detectado un obstáculo, causando que se mueva en otra dirección. Una carga enviada a la antena derecha hace que la cucaracha se mueva hacia la izquierda. Del mismo modo, una carga a la antena izquierda hace que se mueva hacia la derecha.
Si bien ya existen sistemas de control similares para los insectos, lo que hace que el controlador de UConn sea único es el grado en que los operadores pueden estimular los lóbulos de antenas de un insecto usando microcircuitos de cuatro canales. El sistema también proporciona retroalimentación en tiempo real de la respuesta neural-muscular del insecto a los estímulos. Ese nivel de detalle hace que sea más fácil monitorear y controlar el movimiento, una ventaja largamente buscada en la comunidad de insectos micro robóticos. “El uso de insectos como plataformas para pequeños robots tiene un número increíble de aplicaciones útiles desde la búsqueda y rescate hasta la defensa nacional”, indica Abhishek Dutta, experto en optimización de sistemas de control y sistemas ciberfísicos y uno de los desarrolladores del circuito: “Creemos que nuestro microcircuito proporciona un sistema de control más sofisticado y confiable que nos acerca un paso más a la implementación real de esta tecnología”.
El valor del controlador viene en la forma de una unidad de medición inercial avanzada de 9 ejes dentro del dispositivo UConn que rastrea la aceleración lineal y rotacional de un insecto, identifica el rumbo de la brújula y detecta la temperatura ambiente que rodea a la criatura. La última característica es importante, dicen los científicos, es que las pruebas han demostrado que la temperatura ambiente puede tener un impacto en el rendimiento de algunos insectos hospedadores. La información recopilada por el microcircuito se transmite al operador a través de una diminuta antena Bluetooth en el dispositivo. La señal puede ser detectada fácilmente por un teléfono celular normal. A medida que ingresan los datos de rumbo, aceleración y otros datos del insecto, los operadores pueden extrapolar la trayectoria del insecto, ajustar los estímulos de las antenas en consecuencia, enviar los impulsos eléctricos apropiados al insecto de forma remota y dirigirlos en la dirección deseada.
Para probar el nuevo controlador, Dutta conectó el dispositivo a una cucaracha sibilante de Madagascar en su laboratorio. Las pruebas mostraron que la cucaracha se movía hacia la izquierda cuando se estimulaba el lóbulo de la antena derecha y se movía hacia la derecha cuando el izquierdo recibía una pequeña carga eléctrica.
Hace unos meses, ingenieros estadounidenses presentaron un robot volador en miniatura que recibe energía para volar de un panel solar iluminado por un rayo láser, gracias a la cual puede volar sin una fuente de energía propia. El cuerpo del robot tiene dos alas impulsadas por un actuador piezoeléctrico. Para que el robot vuele autónomamente, los científicos instalaron un pequeño panel solar con una capacidad de 250 milivatios. Dado que produce una corriente de 7 voltios, y el actuador necesita 240 voltios, los desarrolladores tuvieron que crear un convertidor de impulso en miniatura. A pesar de que el robot tiene muchas piezas, los creadores lograron hacerlo extremadamente ligero: 190 miligramos.
Fuente: nmas1.org