Es mitad robot, mitad cucaracha, el insecto que han creado los investigadores japoneses. No parece muy atractivo, pero es un insecto gigante, o más bien un cíborg.
Los investigadores llevan mucho tiempo trabajando en el desarrollo de insectos cibernéticos. Cíborg es una mezcla entre elemento cibernético y organismo vivo. Estos insectos son, por tanto, mitad animal, mitad máquina. Son útiles para inspeccionar zonas peligrosas o para vigilar el entorno. Pero entonces tienen que ser controlables a distancia durante mucho tiempo. Esto significa que las piernas deben ser capaces de moverse de forma inalámbrica, alimentándolas con pequeñas baterías recargables. Mantener esas baterías cargadas es crucial, porque nadie quiere que un grupo de cucarachas cibernéticas deambulen solas sin control. Aunque es posible crear puntos de carga para recargar la batería, en muchos casos esto no es práctico: los cíborg tendrían que volver al punto de carga, lo que puede ser muy perjudicial para su tarea. La solución: un panel solar en el lomo de los animales. Esto garantiza que la batería se mantenga cargada.
Mochila especial
Un equipo internacional de investigadores dirigido por el instituto de investigación japonés RIKEN ha desarrollado precisamente eso: una cucaracha cibernética por control remoto equipada con un pequeño sistema de control inalámbrico que se alimenta de una batería recargable conectada a un panel solar. A pesar de todas las piezas mecánicas, los insectos pueden moverse libremente. Los hallazgos, publicados en la revista Flexible Electronics, convierten así a los insectos cibernéticos en una realidad práctica.
Eso no fue fácil. Para integrar todo el equipo con la cucaracha, los investigadores desarrollaron una mochila especial con una célula solar orgánica ultrafina y un mecanismo de adhesión que garantiza que el equipo permanezca en su sitio durante mucho tiempo, mientras que el animal, por supuesto, puede seguir moviéndose.
Sujeto de la prueba
La cucaracha siseante era el conejillo de indias. Este insecto, procedente de Madagascar, es una de las mayores cucarachas del mundo y alcanza una longitud media de unos 6 centímetros. El animal recibió un mecanismo de patas inalámbrico y una batería de polímero de litio en su espalda. La mochila que contiene la batería se fabricó con polímero elástico y se creó con una impresora 3D. Podría tener una forma especial para adaptarse al caparazón curvado de la cucaracha. De este modo, el dispositivo electrónico se mantuvo estable en la espalda durante más de un mes.
La célula solar orgánica es ultrafina, de 0,004 milímetros. "El módulo de células solares ultrafinas montado en el cuerpo alcanza una potencia de 17,2 mW, lo que supone más de cincuenta veces la potencia de los dispositivos actuales en insectos vivos", afirma el director de la investigación, Kenjiro Fukuda.
Panel solar ultrafino
Fue necesario hacer el panel solar ultrafino y fijarlo a la cucaracha de una manera especial para que pudiera seguir moviéndose libremente. Al estudiar los movimientos de la cucaracha, los investigadores se dieron cuenta de que el abdomen cambia de forma y que partes del exoesqueleto se superponen. Para ello, los investigadores alternaron partes pegajosas y no pegajosas en la célula solar, lo que les permitió doblarse, pero manteniendo el panel solar en su sitio. Con un material más grueso o cuando estaba unido de manera uniforme, las cucarachas tardaban el doble de tiempo en recorrer una distancia. También tenían dificultades para levantarse cuando estaban tumbados de espaldas.
Nace el cíborg
Después de equipar a las cucarachas con las células solares y los cables para mover las patas, se probaron los nuevos cíborgs. La batería se cargó durante treinta minutos y los animales tuvieron que moverse a izquierda y derecha con el mando a distancia inalámbrico. Lo consiguieron, dando a luz a la primera cucaracha cibernética.
"Dada la deformación del abdomen y el tórax durante los movimientos basales, un sistema electrónico híbrido de elementos rígidos y flexibles en el tórax y dispositivos ultrablandos en el abdomen es el diseño más eficaz para las cucarachas cibernéticas", dice Fukuda. "Y lo que es más importante, esta deformación del abdomen no es exclusiva de las cucarachas, por lo que nuestro enfoque puede aplicarse también a otros insectos, como los escarabajos, o incluso en el futuro a insectos voladores, como las cigarras".