Biomimética

Un ejército de medusas biónicas para explorar los océanos

Ingenieros de Caltech desarrollan una prótesis que acoplada a las medusas consigue que naden más deprisa. Es el primer paso para equiparlas con sensores y obtener todo tipo de datos oceánicos.

Un ejército de medusas biónicas para explorar los océanos
Un ejército de medusas biónicas para explorar los océanos Rebecca Konte/Caltech

El futuro de la exploración oceánica podría pasar por utilizar animales biónicos que recojan datos de forma masiva en lugares donde nosotros no podemos acceder. Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha presentado este jueves un dispositivo prostético que acoplado la medusa común (Aurelia aurita) le permite nadar al triple de su velocidad normal consumiendo solo el doble de energía, y todo sin que el animal se estrese ni se vea alterado su metabolismo.

En un trabajo publicado en la revista Science Advances, el equipo de Nicole Xu explica que el dispositivo, de dos centímetros de diámetro, funcionadescargando unos pequeños impulsos eléctricos que cambian el ritmo al que la medusa se mueve y la hacen avanzar más rápido, a la manera de un marcapasos cardíaco. A su ritmo habitual, estos animales avanzan a un ritmo de unos dos centímetros por segundo en el agua, pero equipados con este implante, realizan los movimientos tres veces más rápido y avanzan entre 4 y 6 centímetros por segundo.

El dispositivo supera un problema con el que se encontraban hasta ahora los equipos que diseñaban robots que imitan el movimiento de medusas y peces, ya que estos consumían más energía que el animal al que copiaban y necesitaban estar conectados con cables a fuentes de energía externa. Las nuevas medusas biónicas son, en cambio, hasta mil veces más eficientes en su consumo energético. “Hemos demostrado que son capaces de moverse mucho más deprisa de lo que lo hacen habitualmente, sin un coste que afecte a su metabolismo”, explica Xu. “Esto revela que la medusa tiene una capacidad de nadar más rápido y más eficientemente. Simplemente no suelen tener una razón para hacerlo”.

Los científicos tomaron medidas para asegurarse de que las medusas no sufrían daños ni estrés.

El dispositivo electrónico contiene un miniprocesador con una célula de litio encastradas en una carcasa de polipropileno y selladas con una final lámina flexible. Durante los experimentos, los científicos tomaron medidas para asegurarse de que las medusas no sufrían daños ni aumentaba el estrés. Estos animales no tienen cerebro ni receptores del dolor, pero se sabe que cuando se estresan secretan una mucosa que los autores del experimento no detectaron durante las pruebas. Además, todas las medusas a las que se colocó el dispositivo volvían a nadar con normalidad cuando se les retiraba.

Estos resultados abren la puerta, según los autores, a seguir investigando con ellas y equiparlas con sensores para explorar los océanos. “Solo una pequeña parte del océano ha sido explorada, así que podemos sacar ventaja del hecho de que las medusas estén en todas partes para dar un salto más allá de las mediciones que se hacen desde barcos, que están limitadas en número debido a su gran coste”, asegura John Dabiri, que lidera el grupo de Xu. “Si pudiéramos encontrar la manera de dirigir a estas medusas y equiparlas al mismo tiempo con sensores que recojan datos de temperatura, salinidad y niveles de oxígeno del océano, podríamos crear una red verdaderamente global den el océano en la que equipar cada una de las medusas ruborizadas costara unos pocos dólares y ellas mismas se alimentaran de sus presas en el mar”.

El siguiente paso, aseguran los investigadores, es desarrollar un sistema que les permita guiar a las medusas en direcciones concretas y que les permita responder a señales por control remoto. Solo así se podrá configurar esta red de medidas biónicas que nos ayuden a investigar.

Referencia:  Low-power microelectronics embedded in live jellyfish enhance propulsion (Science Advances)

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