Científicos de Singapur y Japón han desarrollado un pequeño traje de buceo impreso en 3D para cucarachas cyborg, que les permite sobrevivir y moverse bajo el agua y en otros entornos con poco oxígeno durante hasta tres horas.
El traje puede transformar una cucaracha regular, y potencialmente otros insectos, en «un robotic cyborg anfibio capaz de operar en tierra y agua», según un nuevo estudio. trabajo de investigación publicado esta semana en Comunicaciones de la naturaleza. El estudio fue realizado por científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang y la Universidad de Waseda.
Entonces, ¿por qué los investigadores quieren que las cucarachas mitad robots respiren bajo el agua?
Aparentemente, esperan algún día poder utilizar cucarachas cyborg en misiones de búsqueda y rescate, inspección de tuberías y otras tareas complejas. El profesor Hirotaka Sato de la NTU, que dirigió el estudio, ha estado trabajando con insectos cyborg durante más de una década. Estos robots híbridos combinan insectos vivos con electrodos que permiten a los humanos controlar sus movimientos de forma remota. Sato y sus coautores sostienen que esta configuración puede hacerlos más útiles que los robots tradicionales en algunas situaciones.
A diferencia de los robots convencionales, los insectos cyborg consumen menos energía porque utilizan sus propios músculos para moverse. También son lo suficientemente pequeños como para moverse a través de espacios reducidos y abarrotados a los que los robots más grandes tal vez no puedan llegar.
Estos cyborgs ya se han utilizado en operaciones reales de búsqueda y rescate, incluida la Operación Corazón de León después del terremoto de magnitud 7,7 en Myanmar en marzo, según NTU.
Sin embargo, hay un inconveniente obvio. Estos diminutos cyborgs todavía tienen límites biológicos. Necesitan oxígeno, lo que los hace mucho menos útiles bajo el agua.
«Esto es importante porque los sitios de desastres reales pueden ser un desafío después de fuertes lluvias o inundaciones, bloqueando las rutas de acceso entre los escombros, desagües y brechas estrechas», dijo Sato en un comunicado de prensa sobre el estudio. «Al ampliar los parámetros operativos de nuestros insectos cyborg para incluir viajes submarinos, creemos que pueden mejorar los esfuerzos de búsqueda y rescate».
El nuevo traje de buceo está destinado a resolver ese problema.
como funciona el traje
Las cucarachas respiran a través de pequeños agujeros en sus cuerpos conocidos como espiráculos. Para proteger esos espiráculos del agua, los investigadores fabricaron un caparazón versatile impreso en 3D que envuelve el cuerpo del insecto. Luego, cuatro pequeños tubos se conectan a los espiráculos de la cucaracha y les suministran oxígeno directamente.
Adjunto al caparazón hay un tanque de generación de oxígeno que contiene una pequeña esponja empapada en dióxido de manganeso. Para activar el sistema, el equipo inyectó peróxido de hidrógeno diluido en el tanque y luego lo selló con adhesivo ultravioleta para evitar fugas.
La reacción química dentro del tanque libera lentamente oxígeno, que luego se suministra a través de tubos de silicona a los espiráculos de la cucaracha.
Según el estudio, el traje fue probado en cucarachas silbantes de Madagascar en tubos de plástico que simulaban diferentes entornos.
Las cucarachas cyborg equipadas con el traje podían moverse bajo el agua durante dos o tres horas. Las cucarachas del grupo de management se asfixiaron en dos minutos.
El equipo dijo que este traje podría adaptarse potencialmente a otros insectos robóticos como langostas y escarabajos, ya que estos insectos tienen estructuras corporales y sistemas respiratorios similares.
