Cyber-insectos, de molestia veraniega a revolución tecnológica

insecto robot

Insectos Cíborg Vs Robots

Los científicos han estado observando minuciosamente el mundo de insectos en los últimos años con el objetivo de aprender de ellos y diseñar «robots insecto».

Estos pequeños amigos llevan consigo el conocimiento de millones de años de evolución. Los insectos son las criaturas más exitosas del planeta.

Pero en lugar de intentar producir robots complejos que imitan la forma de insectos, como se hace con las mascotas robot,  los investigadores han secuestrado insectos para convertirlos en robots. Estos insectos ciborg tienen usos variados, desde espionaje hasta misiones de búsqueda y rescate.

Los insectos ciborg tienen una serie de desventajas en comparación con los robots reales, como la vida limitada. La ventaja es que tienen plataformas listas para usar, evitando la necesidad de hacer muchas piezas pequeñas.

También usan menos energía que los robots al uso. Una gran ventaja es que el insecto ciborg puede superar las barreras por sí mismo.

¿Por qué los insectos son tan buenos candidatos para convertirse en cyborgs?

Por un lado, se mueven con un método de locomoción tan avanzado como la mayoría de los mamíferos. Las contrapartes en los sistemas de control entre artrópodos y mamíferos son extraordinarias. Además, los insectos tienen sistemas circulatorios abiertos y se recuperan rápidamente después de la cirugía.

Sus capacidades de movimiento y navegación los hacen cyborgs o robots de primera clase. La gente tiene la idea de que los insectos son criaturas simples, pero eso no es cierto, ya que los insectos son tan complejos y adaptables como las criaturas más grandes.

Los investigadores quieren establecer sistemas que observen la ubicación de los insectos cyborg y guíen sus caminos hacia objetivos precisos.

Uno de los objetivos es el uso militar de ciborgs de insectos para espiar. Pequeñas versiones en vivo de cámaras de los drones Predator podrían volar sin ser detectadas en lugares donde los humanos no podían atacar al enemigo.

Los drones de insectos son un desafío, ya que hay un problema en el desarrollo de droides que tienen una fuente de energía que tiene tanto peso como alta potencia. Tales dispositivos son alcanzables en forma de insectos, que transfieren energía biológica al vuelo.

El programa de Sistemas Microelectromecánicos de Insectos Híbridos está patrocinando la investigación de la implantación quirúrgica de microchips en insectos a medida que crecen, entrelazando los nervios y músculos de los insectos con circuitos que podrían dirigirlos. Este procedimiento es costoso pero es económicamente menos costoso que construir robots de insectos desde cero.

Escarabajos Robot

Recientemente, las cucarachas no controladas se compararon con los cyborgs de cucarachas. Debido a que a las cucarachas controladas se les podrían dar comandos sensoriales aleatorios para avanzar, a la izquierda o a la derecha, los cyborgs de la cucaracha inspeccionan las áreas automáticamente más rápido que las cucarachas no controladas.

Los comandos aleatorios hicieron que los cyborgs se movieran más rápido y pasaran más tiempo lejos de las paredes y en lugares abiertos.

Debido a esta investigación, se podría liberar una «intrusión» de cucarachas silbantes en un edificio colapsado, cada una equipada con una mochila que produce comandos aleatorios y contiene sensores infrarrojos para detectar el calor corporal.

Una vez que una cucaracha detecta una señal de calor humano, un equipo de rescate podría usar las señales de radio de múltiples cucarachas para cuadrar su ubicación exacta y planificar el rescate de personas enterradas.

Estos cyborgs de cucarachas podrían explorar lugares demasiado peligrosos para las personas y usarse para vigilancia y espionaje, si están equipados con cámaras o micrófonos. Podrían ser desplegados, por ejemplo, en un almacén sospechoso de actividad criminal.

Actualidad y Futuro de los Insectos Robot

Investigadores de Estados Unidos y Singapur están trabajando juntos para controlar de forma inalámbrica el vuelo del escarabajo de la flor gigante. Los investigadores controlarán el vuelo del escarabajo empleando una mochila en miniatura que despierte los músculos del escarabajo para controlar el vuelo.

El propósito es buscar sobrevivientes después de un desastre natural, así como usos militares para controlar a los escarabajos para llevar micrófonos y cámaras para vigilancia.

En la actualidad, se está avanzando en el control de insectos voladores mediante el uso de microprocesadores, sensores y activadores en miniatura, que pueden transformarse en mochilas inalámbricas de peso de miligramos y de tamaño milimétrico. La mochila consta de un microprocesador y un paquete de baterías, que se sujeta al escarabajo con cera de abejas orgánica, que es inocua y se quita fácilmente. Algo que por cierto, las abejas robóticas tendrían más complicado producir.

Seis electrodos del microprocesador están conectados a los lóbulos ópticos del escarabajo y los músculos de vuelo y las señales inalámbricas influyen en el insecto para que despegue, gire a la izquierda o a la derecha, o incluso a que se desplace en mitad del vuelo. Al enviar una señal al escarabajo, se podría hacer que cambie su dirección y el escarabajo logrará el resto.

Antes de poder adherir una mochila a un insecto, se necesitará una fuente de energía para la tecnología. Para que cualquier insecto camine, se retuerza o repare sus propias células, tiene que convertir los alimentos que consume en energía molecular.

Cuando las enzimas en el cuerpo de una cucaracha descomponen el azúcar, el procedimiento produce un subproducto: los electrones. Investigadores de la Universidad Case Western Reserve insertaron un cable en una cucaracha para conducir estos electrones y cosechar la electricidad.

Aunque las cucarachas sólo produjeron una pequeña corriente, se podría recolectar suficiente corriente para alimentar las mochilas electrónicas.

Existen áreas del cerebro donde el escarabajo está haciendo que un comando determine a dónde se dirigirá, lo cual se puede controlar de manera sutil. El desafío es que este tipo de control mental primero requeriría un conocimiento de cómo el cerebro envía estos comandos.

En la Universidad de Oxford, el neurocientífico Gero Miesenbock usa ingeniería genética, químicos y láseres para ajustar el cerebro de las moscas de la fruta y su comportamiento.

Después de separar las partes del cerebro de una mosca, que es responsable de ciertos comportamientos, como saltar y volar, diseñó moscas, en las cuales estas células cerebrales serían sensibles a la luz. Apuntar y reflejar un láser en las moscas fue suficiente para despertar estas acciones.

Todo trabajo que estudie los cerebros de los insectos puede representar cierta comprensión de nuestras propias mentes. Los implantes neuronales, como los que hacen a un escarabajo batir sus alas o una polilla girar a la izquierda, bien pueden ayudar a los neurocientíficos que estudian enfermedades del cerebro humano.

Hay muchas personas biomédicas que estudian el alzheimer. El concepto es implantar un pequeño chip semiconductor en el cerebro y luego introducir un pequeño estímulo eléctrico en esa parte del cerebro.

La estimulación eléctrica reduce la contracción del cerebro que se produce en los pacientes de alzheimer y modifica los síntomas. La mejora de los implantes neurales podría ser un beneficio con este tipo de tratamiento.

Basándonos en el trabajo con los cyborgs o robots de insectos, podemos ver una gran cantidad de usos en muchas áreas, incluida la investigación sobre enfermedades neuronales.

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