Robots en la Búsqueda de Víctimas de Desastres Naturales
En el ámbito de la respuesta a desastres naturales, los robots y drones han demostrado ser herramientas valiosas para localizar a personas atrapadas bajo los escombros. Sin embargo, uno de los principales desafíos que enfrentan estos dispositivos es su incapacidad para acceder a espacios reducidos, donde ni los rescatistas ni los robots convencionales pueden llegar.
Ante esta limitación, la investigación ha comenzado a explorar el uso de «insectos cíborg», que son insectos vivos dotados de componentes electrónicos y controlados de forma remota. Estos seres ofrecen una alternativa ágil y eficiente en términos de energía para las operaciones de búsqueda, aunque hasta ahora su función se ha limitado a la localización de víctimas, sin posibilidad de intervención directa.
Desarrollo de Paraborg: Un Avance en Tecnología de Rescate
Con el objetivo de ampliar las capacidades de los insectos cíborg, un equipo de investigación de la Universidad de Queensland (UQ) y la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) ha creado Paraborg. Este innovador sistema utiliza la cucaracha rinoceronte (Macropanesthia rhinoceros), nativa del norte de Queensland, para no solo explorar, sino también proporcionar primeros auxilios a las víctimas de desastres.
El Dr. Tan-Vo Doan, especialista en biorrobótica de UQ, explica que, durante las últimas dos décadas, los insectos cíborg se han diseñado principalmente para misiones de exploración, y su equipo ha decidido ir más allá de esta función inicial.
Control Preciso a Través de Estímulos Eléctricos
La cucaracha rinoceronte, una especie de considerable tamaño que puede medir entre 84 y 87 mm y pesar entre 34 y 40 g, se ha convertido en la base del desarrollo de Paraborg. El equipo ha creado dos versiones del sistema: una equipada con una cámara para supervisar el estado de las víctimas, y otra con un mecanismo de inyección automática (AIM) para la administración de medicamentos.
Mediante la aplicación de estímulos eléctricos a electrodos implantados en las antenas y las placas caudales del insecto, es posible controlar su dirección y velocidad de movimiento. Por ejemplo, al estimular la antena izquierda, la cucaracha gira a la derecha, y viceversa. Los investigadores han determinado que un aumento en la frecuencia de estimulación, que varía entre 10 y 50 Hz, incrementa el ángulo de giro, mientras que la estimulación de ambas placas caudales aumenta la velocidad de desplazamiento.
Mecanismo de Inyección Automática y Resultados del Experimento
El AIM es un dispositivo que utiliza un resorte para disparar una jeringa, inyectando el líquido objetivo mediante la presión generada por una reacción química entre el ácido cítrico y el hidrogenocarbonato de potasio. Este método ha mostrado una tasa de éxito notable, alcanzando hasta un 74% en pruebas con silicona y un 90% en piel de cerdo, logrando penetrar hasta 5.5 mm de profundidad.
Las cucarachas modificadas pueden transportar hasta 50 g de equipo, lo que equivale a 1.5 veces su peso corporal. En experimentos donde se controló a una cucaracha para recorrer varios puntos de control, se observó que la tasa de éxito en la inyección a menos de 150 mm del objetivo alcanzó un impresionante 95%. Sin embargo, la tasa global de éxito para completar todas las operaciones fue del 72%, lo que resalta los desafíos en la estabilidad y precisión requeridas para este tipo de intervenciones.
Colaboración entre Insectos y Futuras Aplicaciones
Además, el equipo ha demostrado la efectividad del trabajo en conjunto entre dos cucarachas: una equipada con cámara que localiza el objetivo y otra que se encarga de la inyección. Esta colaboración permite que un operador humano supervise el proceso a través de la transmisión en tiempo real.
Aunque ya se han desarrollado otros insectos cíborg, como un escarabajo capaz de escalar superficies verticales, los investigadores consideran que las cucarachas son más adecuadas para tareas de rescate debido a su tamaño y capacidad de carga. «Aprovechamos las habilidades innatas de diferentes insectos, adaptando el equipo a la misión específica”, añade Võ Đăng, miembro del equipo.
Perspectivas Futuras para la Biorrobótica en Rescate
Es importante mencionar que, durante el proceso de implantación de electrodos y microchips, se utiliza anestesia, y las cucarachas continúan viviendo normalmente una vez que se retiran los dispositivos. Expertos en rescate han señalado que esta tecnología podría ofrecer nuevas soluciones para ampliar las capacidades de los equipos de emergencia.
No obstante, los experimentos realizados hasta ahora no han simulado adecuadamente las complejas condiciones que se presentan en situaciones reales de desastre. Se están considerando métodos de inyección más seguros, como sistemas que utilicen microagujas o mecanismos de contacto directo para administrar medicamentos.
La visión a largo plazo del equipo de investigación es desarrollar un sistema en el que insectos equipados con cámaras y sensores ambientales colaboren con otros que tengan dispositivos médicos, creando un equipo multidisciplinario que pueda llevar a cabo operaciones de rescate de manera efectiva. Vaux Doan expresa su esperanza de que, con los recursos adecuados, un equipo de rescate integrado por insectos cíborg podría ser una realidad en un plazo de 5 a 10 años.
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