Un robot diminuto capaz de volar y nadar

?Se imagina un avi¨®n capaz de posarse sobre el agua y proseguir su viaje como un submarino? Aunque a escala reducida, esto es lo que han conseguido en la Universidad de Harvard al dise?ar un peque?o robot que es capaz de volar y a continuaci¨®n arrojarse al agua y continuar el viaje a nado.

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La robobee (o roboabeja), como la llaman sus creadores, es el fruto del esfuerzo de un grupo de investigadores de la Universidad de Harvard (EE UU) durante algo m¨¢s de una d¨¦cada. Quer¨ªan crear un robot capaz de emular la capacidad de las abejas para volar con precisi¨®n, transportar cargas relativamente pesadas y coordinarse con otros individuos en un enjambre. Todo, en un tama?o menor al de un clip de papel y con un peso de menos de 100 miligramos.

Poco a poco lo van consiguiendo. Tras efectuar su primer vuelo en 2012, la capacidad de nadar se aparta ligeramente de la idea original, pero no por ello deja de ser sorprendente. Seg¨²n los autores, la principal dificultad ha consistido en superar las barreras de dise?o de un aparato que sea capaz de moverse tanto en el agua como en el aire. Para volar, son necesarias alas grandes que generen sustentaci¨®n, mientras que bajo el agua estas mismas causan rozamiento que se opone al movimiento.

¡°Tras varios estudios te¨®ricos, computacionales y experimentales, nos dimos cuenta de que la mec¨¢nica de la propulsi¨®n mediante alas es muy parecida tanto en el agua como en el aire¡±, ha explicado Kevin Chen, autor principal del art¨ªculo y estudiante en el Laboratorio de Microrrob¨®tica de Harvard, que se ha inspirado para su trabajo en los frailecillos, unas aves capaces de volar y de bucear para capturar presas bajo el agua. ¡°En ambos casos el ala se mueve adelante y atr¨¢s. La ¨²nica diferencia es la velocidad a la que se mueve¡±. Chen y sus colaboradores han presentado sus logros en la Conferencia Internacional de Robots y Sistemas Inteligentes, celebrada recientemente en Alemania.

Estamos trabajando en un robot a una escala un poco mayor que sea capaz de transportar su propia bater¨ªa y sensores"

En su estado actual, la roboabeja pesa tan solo 80 miligramos y consta de un cuerpo de fibra de carbono en el que se montan los sistemas de control y propulsi¨®n. De momento, tanto la energ¨ªa como las instrucciones de vuelo se le suministran desde una fuente de alimentaci¨®n y un ordenador externos aunque Chen afirma: ¡°Estamos trabajando en un robot a una escala un poco mayor que sea capaz de transportar su propia bater¨ªa y sensores. Esperamos que pese unos 250 miligramos y que sea capaz de volar de forma aut¨®noma dentro de un a?o¡±. La abeja vuela gracias a dos alas extremadamente delgadas capaces de batir hasta 120 veces por segundo, que resultan invisibles al ojo humano y que se mueven gracias a unos actuadores piezoel¨¦ctricos (tiras de cer¨¢mica que se contraen o expanden cuando reciben una corriente el¨¦ctrica) unidas a unas bisagras de pl¨¢stico integradas en el cuerpo.

La versi¨®n acu¨¢tica es exactamente la misma que la versi¨®n a¨¦rea. ¡°La ¨²nica modificaci¨®n es que hemos aislado las conexiones el¨¦ctricas usando pegamento¡±. Una vez en el agua, la abeja cambia la velocidad de aleteo de 120 veces por segundo a tan solo nueve. Para cambiar de direcci¨®n ajusta el ¨¢ngulo con el que se mueve el ala, de la misma manera que lo hace cuando est¨¢ en el aire. Para asegurarse de que no se produzca un cortocircuito, en el ensayo se ha utilizado agua desionizada que no conduce la electricidad.

Eso s¨ª, una vez en el agua la abeja puede nadar, pero no puede volver a despegar porque no es capaz de generar el impulso suficiente. Seg¨²n Chen, resolver este problema es la siguiente fase del proyecto.

?Para qu¨¦ sirve una abeja robot?

El desarrollo de la roboabeja no solo ha servido para estimular el desarrollo tecnol¨®gico, sino que sus creadores prev¨¦n una multitud de aplicaciones para su criatura. Entre ellas destacan funciones de monitorizaci¨®n medioambiental, misiones de b¨²squeda en el caso de cat¨¢strofes naturales como tsunamis o terremotos, o labores de vigilancia. Tambi¨¦n, una vez que logren una mejor capacidad de orientaci¨®n y un vuelo m¨¢s preciso, contemplan su uso para asistir en la polinizaci¨®n de cultivos.

En cualquier caso, no se trata de para qu¨¦ puede servir una ¨²nica roboabeja trabajando sola. Teniendo en cuenta que actualmente el coste en materiales de cada uno de estos peque?os robots es tan solo de unos 10 d¨®lares, ser¨¢ posible crear enjambres de estos dispositivos trabajando de manera coordinada. De este modo ser¨¢n capaces de realizar sus funciones mucho mejor y m¨¢s econ¨®micamente que utilizando aparatos m¨¢s costosos en menores cantidades.