El último avance de la ciencia: una cucaracha ciborg que se puede recargar con luz solar y controlar a distancia

Un equipo dirigido por investigadores del RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR), ha creado un sistema para "fabricar" cucarachas ciborg que puedan ser controladas a distancia, gracias principalmente a un módulo de control inalámbrico que utiliza una batería recargable conectada a una celda solar.

Para que se puedan mover libremente, detalla la publicación en la revista científica npj Flexible Electronics, estos insectos montan una electrónica ultrafina, así como materiales flexibles con la intención de que tengan una utilidad práctica.

Sus usos, señala el equipo dirigido por Kenjiro Fukuda, serían para ayudar a inspeccionar áreas peligrosas y monitorear el medio ambiente. Sin embargo, esto requiere que se puedan controlar de forma remota durante largos periodos, por lo que se necesita de un control inalámbrico en los segmentos de sus piernas, mismos que están alimentados por la batería recargable.

También detallan que esto elimina la necesidad de una estación de acoplamiento para recargarlas, pues al tener que regresar y obtener nueva carga, impediría realizar misiones sensibles al tiempo, por lo que una celda solar resultó una mejor solución, garantizando así una carga continua de la electrónica.

Así se construyó la cucaracha-ciborg

Ya que los insectos, (en este caso una cucaracha de Madagascar, que mide aproximadamente seis centímetros), cuentan con una superficie limitada en la que puedan cargar algún equipo, se tuvo que desarrollar una especie de "mochila" en la que se pudieran integrar los componentes, los módulos de células solares orgánicas ultrafinas, así como el sistema de adhesión para mantener la maquinaria unida durante largos períodos de tiempo, permitiendoles también movimientos naturales.

El insecto sin batería/cargando/y tras contar con energía

Se usó un módulo inalámbrico de control para las piernas y se conectó una batería de polímero de litio en la parte superior del insecto en el tórax, inspirándose en el propio cuerpo de la cucaracha como modelo. Esta mochila se imprimió en 3D con un polímero elástico, que consideró para su diseño la superficie curva del insecto, permitiendo que se montara de forma estable en su cuerpo por más de un mes.

Por su parte, las células solares orgánicas ultradelgadas tienen solamente 0.004 mm de espesor y se colocaron en el lado dorsal del abdomen, con el que se alcanza una potencia de salida de 17.2 mW.

Además, los investigadores se dieron cuenta que el abdomen del insecto cambia de forma y hay partes de exoesqueleto que se superponen, por lo que tuvieron que intercalar secciones adhesivas y no adhesivas para que se pudieran doblar, pero también permanecer adheridas, permitiendo a las cucarachas recorrer en menos tiempo una distancia o enderezarse más fácilmente si estaban boca arriba que con otros componentes más gruesos o fijos.

Una vez que todos los componentes estuvieron integrados, para estimular los segmentos de las patas se utilizaron cables y se probaron estos nuevos ciborgs, que fueron "cargados" con 30 minutos de luz, haciéndolos girar a izquierda y derecha usando un control remoto inalámbrico.

De acuerdo con Fukuda, este tipo de modificaciones se podrían adaptar en el futuro también a otros insectos, como los escarabajos, o hasta algunos voladores, como las cigarras.