Un equipo de investigadores diseñó en Japón un sistema para crear cucarachas cyborg controladas a distancia, equipado con un pequeño módulo de control inalámbrico que funciona con una batería recargable conectada a una celda solar.
Estas máquinas híbridas, denominadas robo-bugs, aprovechan la anatomía de aquellos insectos y podrían ayudar a inspeccionar áreas peligrosas o monitorear el medio ambiente.
Cucarachas robóticas para tareas de exploración
La creación de estos ejemplares no es una tarea fácil, considerando la presencia de dispositivos mecánicos y sistemas de electrónica ultrafina en su diseño. El desafío fue superado gracias al uso de materiales flexibles, que permiten que estos insectos se muevan libremente, cargando una “mochila” impresa en 3D con los componentes añadidos.
Lo anterior es en cuanto a la parte más visible de este proyecto. Sin embargo, para que el uso de insectos cyborg sea práctico, quienes los manipulen deben contar con la capacidad de controlarlos de forma remota durante largos períodos de tiempo. Esto requiere el control inalámbrico de los segmentos de sus piernas, que se alimentan de energía mediante una pequeña batería recargable.
Un reto clave que también fue resuelto en este proyecto fue la garantía de mantener la batería adecuadamente cargada durante su uso. Aunque es posible construir estaciones de acoplamiento para recargar la batería, depender de ellas hace menos práctico su uso. Ante esto, la solución escogida fue la incorporación de una celda solar a bordo, capaz de proveer energía continuamente, para que la batería permanezca cargada.
El equipo tras esta iniciativa, liderado por científicos del RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) de Japón, experimentó con cucarachas de Madagascar, que miden aproximadamente 6 cm de largo. Conectaron un módulo inalámbrico para el control de piernas, una diminuta celda solar y una pequeña batería de polímero de litio a la parte superior del insecto en el tórax, usando una mochila especialmente diseñada, que se inspiró en el cuerpo de una cucaracha modelo.
Una vez integrados estos componentes en las cucarachas, junto con cables que estimulan los segmentos de las patas, se probaron los nuevos cyborgs. La batería se cargó con una simulación de luz solar durante 30 minutos y se hizo que los insectos giraran a la izquierda y a la derecha, mediante el uso del control remoto inalámbrico.
«Teniendo en cuenta la deformación del tórax y el abdomen durante la locomoción básica, un sistema electrónico híbrido de elementos rígidos y flexibles en el tórax y dispositivos ultrasuaves en el abdomen parece ser un diseño efectivo para las cucarachas cyborg», dijo Kenjiro Fukuda, director del estudio. «Además, dado que la deformación abdominal no es exclusiva de las cucarachas, nuestra estrategia se puede adaptar a otros insectos como los escarabajos, o quizás incluso a insectos voladores como las cigarras en el futuro».
Los hallazgos obtenidos de esta investigación fueron publicados en la revista científica npj Flexible Electronics.