Un equipo de la Universidad de Tartu (Estonia) y del Instituto Italiano de Tecnología ha desarrollado un robot capaz de algo que las máquinas actuales no suelen hacer: fabricarse un sensor nuevo después de haber sido construido. El trabajo, dirigido por Kadri-Ann Pankratov, se ha presentado en la revista Advanced Science.
Para lograrlo, los científicos se inspiraron en el sistema circulatorio de las polillas, que reparte un líquido por todo el organismo. El robot transporta por sus canales internos una «sangre artificial» con un compuesto químico que, al recibir luz ultravioleta, se convierte en un material conductor. Así aparece un sensor justo en la zona iluminada.
Un modelo tomado de la naturaleza
El punto de partida es un insecto. Las polillas tienen un sistema circulatorio abierto: el fluido, llamado hemolinfa, circula libremente alrededor de los órganos y distribuye sustancias por el cuerpo. Es una diferencia notable con el sistema circulatorio humano, en el que la sangre circula por vasos cerrados.
El equipo tomó como referencia la Catocala fraxini, una polilla de gran tamaño presente en Estonia. Las alas de esta especie contienen una red de canales por los que circula esa hemolinfa. Ese diseño biológico sirvió de guía para construir la estructura del robot, que replica la idea de un circuito de distribución de líquidos recorrido por todo el cuerpo.
Cómo se fabrica el sensor
Los investigadores construyeron mediante impresión 3D una estructura robótica de plástico transparente con canales internos capaces de transportar líquidos. Cada ala de la polilla tiene una superficie aproximada de 86 centímetros cuadrados, y el diseño se apoya en una pequeña bomba que distribuye unos tres mililitros de fluido por la estructura.
En ese circuito se introduce una especie de sangre artificial que contiene pirrol, un compuesto químico que puede transformarse en un material conductor de electricidad mediante una reacción activada por luz. La clave está en el control de esa reacción: el sistema no convierte todo el líquido a la vez, sino solo la parte que se decide iluminar.
Al iluminar una región concreta del robot con luz ultravioleta durante aproximadamente un minuto, el pirrol se convierte en polipirrol, un polímero conductor. Ese polímero forma un nuevo sensor dentro de la propia estructura, en el lugar exacto donde se aplicó la luz.
El cambio se puede ver a simple vista: la zona donde aparece el sensor pasa de ser translúcida a negra. Esa transformación visual permite comprobar dónde se ha creado el componente, algo que los investigadores pueden observar sin necesidad de instrumentos adicionales.
Qué cambia en el robot
Antes de esa transformación, la estructura robótica no podía responder a la radiación ultravioleta. Después, empieza a registrar cambios eléctricos cuando recibe esa luz. Es decir, una propiedad que el robot no tenía al salir de fábrica aparece en el propio cuerpo de la máquina.
Detectar no basta, sin embargo: el sistema también tiene que reaccionar. Un microcontrolador interpreta la señal del sensor recién creado y activa una respuesta física. En las pruebas, el robot podía batir sus alas mediante un mecanismo de memoria de forma o encender una luz LED.
Con ello, los investigadores completaron un proceso entero de detección y respuesta usando un sensor que no existía cuando el robot fue fabricado. Ese es el logro central del trabajo: la capacidad de percepción del robot no quedó fijada de antemano, sino que se generó después, en el lugar y el momento en que hizo falta.
Por qué importa
Los robots actuales aprenden y modifican su comportamiento mediante inteligencia artificial, pero sus componentes físicos permanecen prácticamente iguales desde su fabricación. Esa limitación pesa sobre todo cuando se exploran lugares impredecibles, como edificios derrumbados, océanos profundos o superficies de otros planetas. Un robot puede adaptar sus decisiones, pero difícilmente puede detectar algo para lo que no fue equipado previamente.
El enfoque de Tartu y del Instituto Italiano de Tecnología apunta a otro camino: máquinas que modifiquen parcialmente su estructura según las necesidades de cada entorno. En el futuro, según se plantea, esta idea podría permitir que robots exploradores incorporen nuevas capacidades de detección sin depender exclusivamente de los sensores instalados previamente.
Lo que falta por saber
El propio planteamiento del estudio invita a la prudencia. Se trata de una prueba de concepto: demuestra que el principio funciona, pero todavía no demuestra que los robots puedan desarrollar cualquier componente de manera autónoma. Lo conseguido es la creación de un sensor sensible a la luz ultravioleta; ampliar el método a otros tipos de sensores es una cuestión abierta.
Tampoco está claro un detalle técnico de las pruebas: se sabe que el robot batía sus alas mediante un mecanismo de memoria de forma, pero no se concreta si ese mecanismo actuaba sobre las alas originales de la polilla o sobre la estructura impresa. Y más allá de la posibilidad futura de aplicar sistemas similares a robots exploradores, no se han detallado próximos pasos concretos ni plazos.
Aun con esas cautelas, el avance tiene valor propio. Que una máquina pueda generar un sensor donde lo necesita, y que lo haga con un principio copiado de un insecto, abre una vía distinta para la robótica adaptable: en lugar de equiparlo todo de antemano, dejar que el robot se fabrique lo que le falta.
Por la redacción de GUAY.news.
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