Las medusas de aguas profundas han inspirado el diseño de robots y revelan información sobre cómo evolucionó la vida en el océano. Pero las criaturas hinchadas y bulbosas son difíciles de estudiar porque fácilmente superan a los científicos que intentan inspeccionarlas.
Quizás no por mucho más tiempo. En un nuevo papel publicado hoy en Ciencia Robótica, ingeniero de materiales mecánicos Nina Sinatra de la Universidad de Harvard y sus colegas han desarrollado un nuevo robot con tentáculos en forma de dedos lo suficientemente blandos como para enganchar a las resbaladizas criaturas marinas sin dañarlas.
"Realmente queríamos pensar en eso como un abrazo suave al animal", dice Sinatra Mecánica Popular. "Las gelatinas son una criatura difícil de interactuar, por lo que para nosotros, como ingenieros, fue un desafío de diseño interesante".
El robot de Sinatra tiene seis apéndices en forma de dedo que se extienden y se cierran delicadamente alrededor del pez. Se puede presurizar un canal de aire dentro de cada dedo, lo que obliga a los apéndices a curvarse hacia adentro, y el suave revestimiento exterior de silicona de cada dedo se ata con una red de nanofibras que ayudan a dirigir hacia dónde se mueven.
Sinatra y sus colegas primero practicaron el uso del dispositivo en medusas falsas en su laboratorio. Para evaluar el éxito del bot, los investigadores querían ver si los dedos podían resistir las fuerzas de los animales que se retorcían. La velocidad también fue un factor importante: si los brazos se cerraban demasiado rápido, podrían empujar la gelatina, pero si se cerraban demasiado lentamente, podría deslizarse y flotar.
El equipo también rastreó la durabilidad del bot. Sinatra dice que pudo realizar 100 tomas antes de que los dedos se desgastaran.
Luego, los científicos se aventuraron al Acuario de Nueva Inglaterra en Boston para probar una versión de cuatro dedos del dispositivo en tres especies comunes de medusas: la gelatina lunar, la gelatina de grasa azul y la gelatina manchada. Pero las jaleas escaparon fácilmente del dispositivo de cuatro apéndices, por lo que los científicos agregaron dos dedos adicionales en la parte superior e inferior de la palma para asegurar un agarre más firme.
Para mantener a los animales seguros durante la captura, el robot debe aplicar la cantidad justa de presión. Sinatra dice que una presión de contacto (la fuerza creada por dos objetos que se alejan entre sí) de 1 kilopascales (kPa) o más podría aplastar las gelatinas frágiles. Durante las pruebas, el robot funcionó con una presión de contacto promedio de aproximadamente 0,05 kPa, muy por debajo del límite de 1 kPa.
Las técnicas de discusión actuales incluyen aspirar bichos blandos y usar redes que pueden enredar a los animales. En 2018, Sinatra formó parte de un equipo de investigadores de la Universidad de Rhode Island, Baruch College y la Universidad de Harvard que revelaron un extraño artilugio inspirado en origami diseñado para capturar bichos blandos sin tocarlos. Desafortunadamente, cuando el contenedor se cerró sobre los animales, periódicamente pellizcó sus tentáculos.
A fines del año pasado, otro equipo de investigadores debutó una muestra robótica hecho de goma suave, pero requiere más presurización para agarrar cosas. Estos dispositivos son excelentes para agarrar objetos más duros como corales, cangrejos y pepinos de mar, pero Sinatra dice que son demasiado duros con las jaleas.
Kakani Katija, ingeniera principal del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey, dice Mecánica Popular que "recolectar criaturas de aguas profundas es intrínsecamente invasivo", por lo que no está claro qué tan efectivos son estos dispositivos para proteger a los animales del estrés de la recolección. Pero, "será interesante ver cómo se usa y se expande con un mayor desarrollo", dice ella.
Sinatra tiene grandes esperanzas para su bot. Tiene la presión más baja que cualquier capturador robótico, y cree que podría ayudar a identificar y probar nuevas especies de medusas que son demasiado frágiles para ser atrapadas utilizando las técnicas actuales. En el futuro, los biólogos marinos pueden tener la capacidad de combinar estas tecnologías en la herramienta de muestreo definitiva, perfectamente adecuada para atrapar al animal específico que están tratando de atrapar.
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