Científicos de Singapur y Japón desarrollaron un traje de buceo impreso en 3D que permite a las cucarachas sobrevivir y desplazarse bajo el agua durante un máximo de tres horas.
El dispositivo, capaz de convertir a estos insectos en robots ciborg operativos tanto en tierra como en agua, fue presentado en un estudio publicado esta semana en Nature Communications, elaborado por investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang y la Universidad Waseda.
La finalidad de esta tecnología no es anecdótica. Los responsables del trabajo prevén aplicaciones concretas en misiones de rescate, inspección de tuberías y otras tareas en espacios de difícil acceso para los equipos humanos o los robots convencionales.
Qué son los insectos ciborg y para qué se usan
Un insecto ciborg es un insecto vivo equipado con electrodos que permiten a un operador humano controlar remotamente sus movimientos. El profesor Hirotaka Sato, de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU), lleva más de una década investigando esta tecnología híbrida, que combina biología animal con componentes electrónicos.
Frente a los robots tradicionales, estos organismos modificados presentan ventajas concretas. Consumen menos energía porque se desplazan mediante sus propios músculos, y su tamaño reducido les permite acceder a espacios confinados o repletos de obstáculos, terreno donde las máquinas convencionales de mayor tamaño no pueden operar.
Esta capacidad ya tuvo aplicación en un escenario real. Según informó la NTU, los insectos ciborg participaron en la Operación Lionheart, desplegada tras el terremoto de magnitud 7,7 que sacudió Myanmar en marzo.
Hasta ahora, sin embargo, existía una limitación clara: al depender de oxígeno para respirar, estos organismos resultaban poco útiles en entornos acuáticos.
Sato explicó el problema en un comunicado de prensa sobre el trabajo: “Esto importa porque los sitios de desastres pueden presentar dificultades cuando ha habido fuertes lluvias o inundaciones, bloquean así el acceso a lugares entre los escombros, los desagües o las pequeñas grietas”.
El investigador agregó el objetivo detrás del nuevo desarrollo: “Al ampliar los parámetros operativos de nuestros insectos ciborg para incluir su operación bajo el agua, creemos que se pueden mejorar los esfuerzos de búsqueda y rescate”.
Cómo funciona el traje de buceo impreso en 3D
Las cucarachas respiran a través de espiráculos, pequeños orificios distribuidos en su cuerpo. Para protegerlos del agua sin impedir el intercambio de oxígeno, el equipo diseñó una cápsula flexible impresa en 3D que envuelve el cuerpo del insecto.
A esa cápsula se conectan cuatro tubos diminutos que se adosan directamente a los espiráculos, por donde circula el oxígeno que mantiene con vida al animal mientras permanece sumergido.
El sistema incluye además un pequeño tanque generador de oxígeno, que contiene una esponja embebida en dióxido de manganeso. Para poner en marcha el mecanismo, el equipo inyectó peróxido de hidrógeno diluido dentro del tanque y lo selló con adhesivo ultravioleta para evitar filtraciones.
La reacción química resultante libera oxígeno de manera progresiva, que llega hasta los espiráculos a través de los tubos de silicona conectados a la cápsula.
Resultados de las pruebas con cucarachas siseantes de Madagascar
El equipo de investigación probó el dispositivo con cucarachas siseantes de Madagascar, a las que introdujo en tubos plásticos diseñados para simular distintos entornos, incluidos escenarios submarinos.
Los insectos equipados con el traje lograron moverse bajo el agua durante un lapso de entre dos y tres horas. En contraste, las cucarachas del grupo de control, sin el dispositivo, se asfixiaron en aproximadamente dos minutos o incluso menos.
Los autores del estudio sostienen que esta tecnología no se limitaría a las cucarachas. Según el trabajo, el traje podría adaptarse a otros insectos como langostas y escarabajos, dado que comparten estructuras corporales y sistemas respiratorios similares a los de las cucarachas empleadas en las pruebas.
