Los científicos crean cucarachas cyborg controladas por energía solar

Las cucarachas podrían utilizarse en misiones de búsqueda y rescate o para vigilancia medioambiental en el futuro.

Esta cucaracha cyborg está haciendo un trabajo poderoso.

Lo primero que hay que saber sobre la cucaracha silbadora de Madagascar, un invertebrado negro y marrón tan largo como el dedo índice, es que hace honor a su nombre. Cuando se siente amenazado, emite un silbido haciendo pasar aire rápidamente a través de agujeros en su espalda. El resultado es algo parecido al cascabel de la cola de una serpiente. Extraño pero genial.

Lo segundo que hay que saber sobre la cucaracha silbadora de Madagascar es que los científicos la han utilizado para crear insectos cyborgs que algún día podrían usarse para monitorear el medio ambiente o ayudar en misiones urbanas de búsqueda y rescate después de un desastre natural. También raro. También genial.

En un nuevo estudio, publicado el lunes en la revista npj Flexible Electronics, un equipo internacional de investigadores reveló que ha diseñado un sistema para controlar remotamente las patas de las cucarachas desde lejos.

El sistema, que es básicamente una mochila de cucaracha conectada al sistema nervioso de la criatura, tiene una potencia de salida aproximadamente 50 veces mayor que los dispositivos anteriores y está construido con una célula solar ultrafina y flexible que no obstaculiza el movimiento de la cucaracha. Al presionar un botón, se envía una descarga a la mochila que engaña a la cucaracha para que se mueva en una dirección determinada.

Si estás asustado, déjame explicarte.

Los cyborgs cucaracha no son una idea nueva. En 2012, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte estaban experimentando con cucarachas silbantes de Madagascar y mochilas inalámbricas, demostrando que las criaturas podían controlarse remotamente para caminar por una pista.

La forma en que los científicos hacen esto es uniendo la mochila y conectando cables a los "cercos" de una cucaracha, dos apéndices al final del abdomen que son básicamente nervios sensoriales. Uno a la izquierda, otro a la derecha. Estudios anteriores han demostrado que los impulsos eléctricos a ambos lados pueden estimular a la cucaracha a moverse en esa dirección, dando a los investigadores cierto control sobre la locomoción.

Pero para enviar y recibir señales, es necesario alimentar la mochila. Es posible que puedas usar una batería pero, eventualmente, la batería se agotará y la cucaracha cyborg podrá desaparecer libremente entre la hojarasca.

El equipo de Riken diseñó el sistema para que funcione con energía solar y sea recargable. Colocaron una batería y un módulo de estimulación en el tórax de la cucaracha (el segmento superior de su cuerpo). Ese fue el primer paso. El segundo paso fue asegurarse de que el módulo de células solares se adhiriera al abdomen de la cucaracha, la sección inferior segmentada de su cuerpo.

Si bien los humanos han encontrado formas óptimas de llevar una mochila, no ocurre lo mismo con los insectos. La naturaleza segmentada del abdomen de una cucaracha, por ejemplo, le proporciona la capacidad de contorsionarse o darse la vuelta si se encuentra en una situación complicada. Si le colocas una mochila pegajosa o un celular de carga, limitas su movimiento y le quitas su capacidad de maniobra.

Para superar esto, el equipo de Riken probó varias películas electrónicas delgadas, sometió a sus cucarachas a una serie de experimentos y observó cómo se movían las cucarachas dependiendo del grosor de la película. Esto les ayudó a decidirse por un módulo aproximadamente 17 veces más delgado que un cabello humano. Se adhirió al abdomen sin limitar en gran medida el grado de libertad que tenían las cucarachas y también permaneció allí durante aproximadamente un mes, superando con creces a los sistemas anteriores.

Luego, la parte divertida (supongo): el control remoto de los insectos.

Un investigador presiona un botón en el dispositivo de transmisión, enviando una señal de "girar a la derecha" a la cucaracha.

En una serie de experimentos, el equipo demostró cómo el sistema podía guiar a la cucaracha hacia la derecha, según sus deseos, mediante un sistema inalámbrico. Puedes ver eso arriba.

Y, por ahora, eso es todo lo que tienen.

"El sistema actual sólo tiene un sistema de control de locomoción inalámbrico, por lo que no es suficiente para preparar una aplicación como el rescate urbano", dijo Kenjiro Fukuda, experto en electrónica flexible de Riken de Japón. "Al integrar otros dispositivos necesarios, como sensores y cámaras, podemos utilizar nuestros insectos cyborg para tales fines".

Fukuda señala que las cámaras probablemente requerirían mucha más energía, pero hay sensores que usan poca energía y que podrían integrarse en el sistema hoy. Si se pudieran utilizar cámaras, probablemente tendrían una resolución muy baja.

En particular, debido al diseño de la célula solar ultrafina, Fukuda señala que podría aplicarse a otros insectos, creando potencialmente incluso un ejército volador de insectos robóticos controlados por manos humanas. Los escarabajos y las cigarras son candidatos potenciales.

Los robots insectos están teniendo su momento. En julio, investigadores de la Universidad Rice dieron a conocer sus "necrobots" araña: híbridos de insectos y máquinas que utilizaron para crear la máquina de garras más espeluznante del mundo.

Pero esas arañas estaban muertas. Las cucarachas no lo son.

Debo admitir que cuando vi las imágenes de las roboroaches arrastrándose en cierta dirección, sentí una extraña punzada de... culpa. O algo parecido, tal vez. Me pregunté si los espeluznantes reptiles entendían de algún modo que sus piernas estaban siendo dirigidas en contra de su propia voluntad y si este proceso era doloroso. Afortunadamente, "según investigaciones relacionadas con insectos, las cucarachas no sienten dolor", afirmó Fukuda. Uf.

Sin embargo, en los últimos años se han realizado algunas investigaciones sobre cómo los insectos pueden experimentar estados emotivos y se ha debatido sobre las implicaciones éticas de dicha investigación. Un artículo reciente en la revista Undark también abordó la cuestión del dolor de los insectos, señalando que todavía hay una falta de comprensión sobre la conciencia de los insectos.