Sección en forma de abanico de las puntas de las dos patas de Rhagovelia (izquierda) y micrografía electrónica de la misma (derecha). En ella se aprecia cómo la parte en forma de abanico tiene una estructura aplanada en forma de cinta, que se ramifica a su vez en pelos más pequeños. Esta estructura le permite dar fuertes patadas contra la superficie del agua para generar fuerza propulsora.
Fotos: Emma Perry, Univ. of Maine/Victor Ortega-Jimenez, UC Berkeley
El ventilador ultracompacto del Lagobot pesa solo 1 mg y está diseñado para abrirse y cerrarse de forma autónoma. Esto mejora notablemente las prestaciones de propulsión, frenado y giro en la superficie del agua. Según los investigadores, también pudieron demostrar que funciona con la misma suavidad en condiciones turbulentas que una Rhagovelia real.
Un ventilador ultracompacto en un RhagoBot en acción. Al repetir un movimiento autónomo de apertura y cierre, el ventilador mejora significativamente las prestaciones de propulsión, frenado y giro en la superficie del agua.
Video: Ajou University
Mecanismo basado en fenómenos físicos
Puede decirse que el mecanismo de las patas de Rhagovelia es la sabiduría cultivada por la naturaleza durante millones de años de evolución biológica. Al utilizar los fenómenos físicos de la superficie del agua en lugar de los músculos, el consumo de energía se reduce al mínimo. Estos mecanismos tan eficaces, exclusivos de los organismos vivos, pueden superar las limitaciones de potencia en el desarrollo de pequeños robots y se espera que constituyan la base de la tecnología de próxima generación.
Cabe destacar que los movimientos de Rhagovelia crean un patrón fluido diferente al de los zancudos acuáticos comunes. Los complejos vórtices y ondas esculpidos en la superficie del agua por los abanicos de las patas se asemejan a la estela (el flujo que se produce detrás de un objeto en movimiento en un fluido al batir sus alas) producida por criaturas voladoras.
Esto sugiere que la Rhagovelia puede estar utilizando simultáneamente la fuerza de sustentación generada por la corriente de agua, así como la fuerza de arrastre causada por el abanico que raspa la superficie. De hecho, existen ejemplos en la naturaleza de diversos organismos que generan sustentación sobre la superficie del agua y en el agua, como el cormorán marino, que utiliza su pala de agua para nadar en el mar, y el cormorán martillo, que utiliza sus patas cubiertas de pelo para desplazarse por el borde del agua.
La superficie constantemente agitada de los ríos es un entorno muy duro para la Rhagovelia, que tiene el tamaño aproximado de un grano de arroz. A pesar de ello, siguen vadeando el agua día y noche para escapar de los depredadores, alimentarse y reproducirse con éxito. Esta investigación ha aportado pruebas de los mecanismos únicos que sustentan su extraordinaria movilidad y resistencia.
El RhagoBot, que imita a la Rhagovelia, está diseñado para su uso en estos entornos. Utilizando activamente la resistencia y la tensión superficial creadas por la superficie del agua, se ha conseguido un mecanismo capaz de moverse con eficacia en condiciones turbulentas. Puede abrir nuevas posibilidades en situaciones en las que los pequeños robots convencionales han tenido dificultades. El intento de reproducir los mecanismos del mundo natural mediante la ingeniería refleja claramente la dirección de la robótica del futuro.
Editado por Daisuke Takimoto
Artículo publicado originalmente en WIRED Japón. Adaptado por Mauricio Serfatty Godoy.
