Diseñan un minirrobot nadador inspirado en los gusanos marinos
Un innovador robot nadador, más pequeño que una tarjeta de crédito, ha sido desarrollado para explorar entornos acuáticos sin perturbar la fauna. Inspirado en los platelmintos marinos, se desplaza silenciosamente gracias a sus aletas ondulantes, lo que lo convierte en una herramienta clave para el monitoreo ecológico y el control de la contaminación.
Por Enrique Coperías
El nuevo robot en miniatura puede oscilar sus aletas hasta diez veces más rápido que gusanos planos marinos en los que está inspirado. El robot puede alcanzar velocidades impresionantes de 12 centímetros por segundo. Crédito: EPFL-LMTS
Los robots nadadores desempeñan un papel crucial en la cartografía de la contaminación, el estudio de los ecosistemas acuáticos y el control de la calidad del agua en zonas sensibles, como los arrecifes de coral y las orillas de los lagos. Sin embargo, muchos aparatos utilizan hélices ruidosas que pueden molestar o dañar a la fauna.
Por otro lado, el desorden natural reinante de estos entornos, que incluye plantas, animales y detritos, también supone un reto para la navegación de los nadadores robóticos.
Ahora, investigadores del Laboratorio de Transductores Blandos y del Laboratorio de Diagnóstico de Flujos Inestables, en la Facultad de Ingeniería de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, y del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, en Alemania, han desarrollado un robot compacto y versátil que puede maniobrar en espacios reducidos y transportar cargas mucho más pesadas que él.
Solo pesa seis gramos
Más pequeño que una tarjeta de crédito y con un peso de 6 gramos, este ágil robot nadador es ideal para explorar entornos con espacio limitado, como los arrozales, o para realizar inspecciones en máquinas acuáticas. Los detalles del nuevo ingenio aparecen publicados en la revista Science Robotics.
«En 2020, nuestro equipo demostró que se podían fabricar robots autónomos que se arrastran a escala de insecto, pero fabricar robots ultrafinos sin ataduras para entornos acuáticos es un desafío completamente nuevo —dice Herbert Shea, jefe del Laboratorio de Transductores Blandos, en un comunicado de la EPFL . Y añade—: Tuvimos que empezar de cero, desarrollando actuadores blandos más potentes, nuevas estrategias de locomoción ondulante y electrónica compacta de alto voltaje».
A diferencia de los sistemas tradicionales basados en hélices, el robot de la EPFL utiliza aletas silenciosamente ondulantes -inspiradas en los platelmintos marinos- para propulsarse. Este diseño, combinado con su ligereza, permite al robot flotar en la superficie del agua e integrarse perfectamente en entornos naturales.
El minirrobot nadador en miniatura esta inspirado en los gusanos planos marinos (imagen pequeña de la derecha). Cortesía: EPFL-LMTS
Usa cuatro músculos artificiales para impulsar sus aletas
«Nuestro diseño no se limita a replicar la naturaleza, sino que va más allá de lo que los organismos naturales pueden conseguir —explica Florian Hartmann, antiguo investigador de la EPFL, que ahora dirige un grupo de investigación en el Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes de Stuttgart (Alemania).
Al oscilar sus aletas hasta diez veces más rápido que los platelmintos o gusanos planos marinos, el robot puede alcanzar velocidades impresionantes de 12 centímetros por segundo. El robot también consigue una maniobrabilidad sin precedentes utilizando cuatro músculos artificiales para impulsar las aletas. Además de nadar hacia delante y girar, es capaz de nadar de forma controlada hacia atrás y hacia los lados.
Para accionar el robot, los investigadores desarrollaron un sistema de control electrónico compacto que suministra hasta 500 voltios a los actuadores del robot con una potencia de 500 milivatios, cuatro veces menos que la de un cepillo de dientes eléctrico. A pesar de su alto voltaje, las bajas corrientes y los circuitos blindados del robot lo hacen totalmente seguro para su entorno. Los sensores de luz actúan como simples ojos, lo que permite al robot detectar y seguir fuentes de luz de forma autónoma.
Los investigadores prevén que el minirrobot contribuya a los estudios ecológicos, el seguimiento de la contaminación y la agricultura de precisión, entre otros campos. Los próximos pasos implican la creación de una plataforma más robusta para las pruebas de campo.
«Nuestro objetivo es ampliar los tiempos de funcionamiento y mejorar la autonomía —dice Hartmann. Y concluye—: Los conocimientos fundamentales obtenidos de este proyecto no solo harán avanzar la ciencia de la robótica bioinspirada, sino que también sentarán las bases para sistemas robóticos prácticos y realistas que armonicen con la naturaleza». ▪️
Información facilitada por la Escuela Politécnica Federal de Lausana
Fuente: Florian Hartmann et al. Highly agile flat swimming robot. Science Robotics (2025). DOI: 10.1126/scirobotics.adr0721
