Más robots marinos. Las rayas robóticas.

Ya habíamos escrito en este blog sobre medusas artificiales. El investigador Kit Parker estaba visitando un acuario cuando vio el movimiento de una medusa y le recordó al de un corazón. Se propuso el reto de “construir” un ser vivo. No quería modificar una célula, sino «construir un ser». Kit Parker lo ha vuelto a hacer ahora creando una raya robot. Aunque no es el único. Investigadores de la universidad china de Zhejiang han diseñado un pequeño robot acuático con forma de manta raya que está fabricado con materiales blandos y sin motor.

Kit Parker es una persona interesante. Obtuvo su doctorado en Física aplicada en la Vandebilt University. Después de los ataques del 11S realzió dos misiones como militar del ejercito norteamericano en USA. Al terminar se incorporó a Harvard donde desarrolló investigaciones en distintos campos como los daños en células cardiacas y también en el cerebro.

“En este robot raya confluyen ciencias que están al borde de la ficción, como la optogenética, que manipula el comportamiento con la luz, o la biología sintética, que hibrida materiales artificiales con tejidos de seres vivos. El objetivo último del engendro es conocer mejor el corazón humano.”

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“Mide 16 milímetros de largo, sólo pesa 10 gramos y podría pasar por una raya en miniatura. Pero lo más sorprendente no es que su diseño se inspire en este pez cartilaginoso, sino que la energía que utiliza para moverse la generan unas células cardíacas de rata sensibles a la luz. La investigación se ha publicado en la prestigiosa revista Science.”

“Gracias a un cuerpo plano y unas largas aletas que se prolongan desde la cabeza efectuando elegantes movimientos ondulatorios, las rayas nadan con una gran agilidad y un reducido consumo de energía. Para imitar esta estrategia, el equipo de Sung-Jin Park, con el que colabora Kit Parker, del Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada en la Biología de Harvard, ha creado un diminuto esqueleto de oro que reproduce la silueta de las rayas y lo ha recubierto con una fina capa de un polímero elástico.”

“Los 200.000 cardiomiocitos de rata -células musculares del corazón- distribuidos por la zona superior completan la composición. Están modificados genéticamente para ser fotosensibles y son los responsables de generar el movimiento al contraerse y doblar hacia abajo las aletas cuando reciben impulsos de luz. Para completar una onda, las aletas también deberían desplazarse en sentido inverso y, para eso, sería necesaria una segunda capa de cardiomiocitos; sin embargo, los investigadores se han ahorrado este paso con un diseño del esqueleto que acumula parte de la energía procedente de la contracción de los cardiomiocitos y que se libera cuando éstos se relajan.”

“El manejo del robot es muy sencillo porque sólo hay que indicarle el camino con una fuente intensa de luz. Además, se ha observado que cuanto más rápido se suceden los pulsos, más contracciones se producen y más rápido se mueve, por lo que la velocidad es otro de los parámetros que se puede controlar con facilidad.”

El robot manta desarrollado en China,  cuenta con el desafío de que está construido con elastómeros dieléctricos, blandos y flexibles. no utiliza un motor No obstante, el pequeño aparato de apenas diez centímetros es capaz de recorrer 6,4 centímetros por segundo, es decir, un 69% de su tamaño por segundo, casi el doble de otros robots anteriores que no superaban el 35%, según el estudio.

Cuando se aplica un alto voltaje a las laminas musculares, el campo eléctrico dirige los iones en el agua que lo rodea y en el hidrogel. Las cargas positivas y negativas se acumulan en ambos  lados de las membranas fabricadas con elastómeros dieléctricos induciendo, induciendo el tensor de Maxwell y relajando las membranas.La flexión del pez electro iónico decrece. El agua que lo rodea sirve como toma de tierra. Su batería le permite trabajar durante 3 horas con una sola carga.

 

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Grandes avances que pronto veremos aplicados a nuestro día a día aunque algunos piensen que es una perdida de tiempo y dinero.

Fuentes:

Science

Science

El Mundo

El País

Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Kit_Parker

https://es.wikipedia.org/wiki/Tensor_de_Maxwell

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