Hacia el robot camale¨®n

Los ingenieros de rob¨®tica se inspiran a veces en la naturaleza para copiar de ella soluciones que puedan resultar ¨²tiles en sus m¨¢quinas. Los insectos y las ara?as, por ejemplo, han servido de modelo para robots que se desplazan con varias patas articuladas. Pero la capacidad de algunos animales de controlar su apariencia alterando su coloraci¨®n o su dibujo, como camaleones, calamares o pulpos, no se deja imitar de modo sencillo y eficaz. Hasta ahora. Unos cient¨ªficos de la Universidad de Harvard (EE UU) han dado con una soluci¨®n extremadamente sencilla, pero pr¨¢ctica y vers¨¢til, para cambiar de color un peque?o robot de pl¨¢stico blando. Y no s¨®lo se puede modificar la coloraci¨®n y el dibujo de su superficie en luz visible, sino tambi¨¦n en infrarrojo. Es una t¨¦cnica de camuflaje del aparato, pero tambi¨¦n vale para destacar su presencia, cuando por su microvenas de silicona corren tintes fluorescentes. Es ¡°coloraci¨®n din¨¢mica¡±, dicen los investigadores.

¡°La naturaleza ofrece innumerables ejemplos de camuflaje y exhibici¨®n¡±, explican el bioqu¨ªmico Stephen Morin y sus colegas hoy en la revista Science. En camuflaje, contin¨²an, los organismos vivos siguen tres estrategias b¨¢sicas: adquirir la coloraci¨®n del entorno en el que est¨¢n (verde si se trata de unas hojas de ¨¢rbol o marr¨®n claro si es el fondo marino o una piedra); mostrar patrones de coloraci¨®n que alteran la silueta del animal al verlo; o disfrazarse tomando la forma y el color de objetos o animales del h¨¢bitat.

¡°Cuando empezamos a trabajar con robots blandos nos inspiramos en organismos como pulpos y calamares¡±, explica Morin. ¡°Una caracter¨ªstica fascinante de estos animales es su habilidad para controlar su apariencia y esto nos dio la idea de ir un paso m¨¢s all¨¢ y explorar la coloraci¨®n din¨¢mica. Creo que lo m¨¢s importante que desmostramos en este trabajo es que incluso con sistemas simples, en este caso unos microconductos, puedes lograr mucho en t¨¦rminos de capacidad de camuflar un objeto o de exhibirlo, desvelando donde est¨¢¡±.

Su trabajo, por ahora, se limita a la investigaci¨®n tecnol¨®gica b¨¢sica, pero Morin y su equipo tienen ya algunas ideas de c¨®mo puede ser ¨²til el robot flexible camale¨®nico, o la aplicaci¨®n de esta habilidad en otras m¨¢quinas. Tal vez sirva para hacer estudios de biolog¨ªa de animales en su entorno a los que disguste especialmente la presenta de un sensor o de una c¨¢mara. Y, aprovechando la opci¨®n opuesta, es decir, colore¨¢ndose o haci¨¦ndose fosforescente para destacar, un robot puede ser ¨²til, por ejemplo, para marcar zonas devastadas por desastres naturales. Tal vez la luminiscencia artificial de estos artilugios tenga alguna aplicaci¨®n en la comunicaci¨®n entre robots, imitando a las medusas con su bioluminiscencia.

El camuflaje del artilugio puede ser ¨®ptico y t¨¦rmico simult¨¢neamente

El artilugio que los investigadores presentan en Science no es una pieza de vanguardia como rob¨®tica. Mide 15 cent¨ªmetros de largo ¡ªestirado¡ª, est¨¢ hecho de un pl¨¢stico flexible y se mueve por un sencillo sistema neum¨¢tico que inyecta y comprime aire por unos tubitos en sus cuatro extremidades; adquiere las diferentes coloraciones o patrones de tonalidades cuando el operador bombea los tintes. La novedad m¨¢s destacada son los microconductos por los que esos tintes circulan, para cuya fabricaci¨®n los investigadores de Harvard utilizan moldes especiales y capas de silicona.

Se trata, explican, de comprobar la viabilidad de una idea, pero nada debe impedir, en el futuro, hacer m¨¢quinas m¨¢s grandes o aut¨¦nticos robots aut¨®nomos que incorporen la habilidad de mutar de color con tintes en superficies flexibles aplicando esta tecnolog¨ªa y respondiendo a sensores de color o a instrucciones predeterminadas.

Los tintes que entran en los conductos forman una red de microfluidos con varias opciones geom¨¦tricas y el robot cambia de color en unos 30 segundos. Pueden ser colorantes y con diferente temperatura (entre 2 y 70 grados cent¨ªgrados), de manera que el robot se camufla tanto en luz visible como en infrarrojo. Se pueden inyectar fluidos fluorescentes y de diferentes colores a la vez.

Los tintes circulan por una red de micronductos con capas de silicona

¡°Esto ofrece m¨¢s flexibilidad que otras tecnolog¨ªas: los dispositivos termoel¨¦ctricos pueden cambiar su firmas infrarrojas y los electr¨®nicas cambian el color visible, pero ninguna tecnolog¨ªa hasta ahora puede controlar ambas opciones a la vez¡±, escriben Morin y sus colegas. Reconocen que hay otras soluciones t¨¦cnicas para el cambio de color, como los electrofluidos, pero necesitan campos el¨¦ctricos y no son f¨¢cilmente compatibles con equipos de aire comprimido como el que ellos utilizan.

¡°Las redes de microfluidos que forman una capa de coloraci¨®n independiente de otras funciones [del robot] pueden camuflar o exhibir de modo satisfactorio ¡ªaunque malamente en comparaci¨®n con las capacidades de los animales¡ª m¨¢quinas blandas alterando su forma aparente, su color, su contraste, su luminiscencia, su temperatura y los patrones de su superficie¡±, comentan estos expertos. Adem¨¢s, recalcan que la capacidad de cambiar la coloraci¨®n simult¨¢neamente en luz visible y en infrarrojo ¡ªausente en los organismos vivos¡ª no es f¨¢cil de lograr con otras tecnolog¨ªas.