Crean un robot para capturar y liberar ilesas a criaturas marinas

Este robot muestreador podría ayudar a los científicos a entender mejor a las delicadas criaturas mesopelágicas.

Monday, July 23, 2018,
Por Michael Greshko – National Geographic
Crean un robot para capturar y liberar ilesas a criaturas marinas
Crean un robot para capturar y liberar ilesas a criaturas marinas

Un nuevo dispositivo robótico aspira a ser el mejor muestreador hasta la fecha. Su reto consiste en atrapar criaturas del fondo del mar y su objetivo es liberarlas de forma segura.

Esta Poké Ball real, desvelada el miércoles en Science Robotics, es una cámara de 12 lados ligeramente inferior en tamaño a una bola de bolos que se abre y se cierra con un accionador único, siendo lo más simple posible, mecánicamente. La jaula de cinco brazos puede cerrarse en menos de un segundo, atrapando de forma segura a medusas y pulpos en zonas a más de 600 metros de profundidad.

El dispositivo, llamado RAD («Rotary Actuated Dodecahedron»), podría ayudar a los científicos a atrapar a criaturas esquivas en el fondo del mar, recopilar datos mientras están dentro y soltarlas ilesas. Sus creadores esperan que el aparato contribuya a que la biología mesopelágica sea más delicada con los sujetos que estudia.

«La vida mesopelágica es lenta y antigua», afirma en un email el coautor del estudio y explorador de National Geographic Robert Wood, experto en robótica de la Universidad de Harvard. «Queremos entenderla sin destrozarla».

Atraparlos (y liberarlos) a todos

Pese a más de un siglo de investigación, los tramos inferiores del mar siguen siendo misteriosos y muy poco estudiados. Casi no se ha explorado la «zona pelágica» —los 1,330 millones de kilómetros cúbicos de agua a más de 200 metros bajo la superficie— en busca de vida. Hasta un millón de especies desconocidas podrían vivir a esta profundidad. (Aunque el enorme tiburón extinto Megalodon no es una de ellas.)

Pero desentrañar los secretos de las profundidades puede ser complicado. Los científicos llevan mucho tiempo dependiendo de las redes de arrastre especializadas para tomar muestras de la vida pelágica, que no solo matan a los especímenes, sino que suelen destrozar a criaturas de cuerpo blando. Los muestreadores montados en sumergibles pueden servir de ayuda, pero para operar algunos se necesita una delicadeza extraordinaria. Otros dependen de la captura de criaturas marinas succionadoras en un tanque de almacenamiento a bordo y traerlas a la superficie, hiriéndolas.

«¿Cómo estudiamos a un animal en el fondo del océano sin herirlo, al mismo tiempo que obtenemos más información que antes?», se pregunta el coautor del estudio David Gruber, biólogo marino de la Universidad de la Ciudad de Nueva York y explorador de National Geographic. «Tratamos de usar la tecnología para conectar con la naturaleza, y como científicos, debemos dar ejemplo».

En 2014, Gruber y Wood colaboraron para crear «dedos» robóticos que atraparían y manipularían organismos delicados. Pero su plan a largo plazo no consistía en recolectar criaturas mesopelágicas. En lugar de eso, solo querían capturarlas, recopilar datos sobre ellas y liberarlas de nuevo. Sin embargo, para hacerlo de forma efectiva, necesitarían algún tipo de cámara robótica.

Zhi Ern Teoh, entonces investigador posdoctoral en el laboratorio de Wood, ideó una forma de construir dicho artefacto. Entonces, Teoh se centraba en construir robots del tamaño de insectos, lo que conseguía creando componentes planos y doblándolos con pinzas para que adoptasen la forma deseada. Era un proceso manual lento y minucioso. La clave, pensó él, era automatizarlo.

Poco después, Teoh asistió a una conferencia sobre la parte matemática del origami y se dio cuenta de que esto podría permitirle construir un robot que se plegase. Diseñó una maqueta en papel de lo que se convertiría en RAD que resultó doblarse como una flor floreciendo a la inversa. «Fue el momento eureka», afirma Theo, el autor principal del estudio.

Teoh y sus colegas construyeron una versión más grande diseñada para capturar organismos mesopelágicos. Para garantizar que no rebanase por accidente las extremidades de las criaturas, el equipo añadió bordes de silicona a los cinco brazos de RAD. Primero probaron el prototipo en el Acuario Mystic, Connecticut, logrando atrapar y liberar a medusas cautivas en un tanque.

A continuación, los investigadores se subieron a bordo del R/V Rachel Carson, un buque de investigación administrado por el Monterey Bay Aquarium Research Institute, e hicieron funcionar el RAD en un submarino por control remoto en la costa de California. «Fue increíblemente satisfactorio e impresionante ver que funciona algo que imaginas en tu cabeza», afirma Teoh.

Una «abducción alienígena» amistosa

Teoh, ahora ingeniero en Cooper Perkins, afirma que este invento podría tener aplicaciones más allá del profundo mar azul.

«Imagina que quieres construir estructuras tridimensionales a escala microscópica; tener mecanismos que pueden doblarse de 2D a 3D usando un solo actuador es una opción muy atractiva», afirma. «Tengo curiosidad por comprobar si hay aplicaciones en el espacio, como paneles solares portátiles o una nave espacial desplegable».

Incluso en su forma actual, el RAD podría mejorarse. El equipo quiere instalar hisopos en las paredes internas del muestreador, que «sentirían» la textura superficial de las criaturas atrapadas y tomarían muestras de ADN. Las cámaras dentro del RAD grabarían a un animal cautivo desde varios ángulos, permitiendo a los científicos reconstruir su forma en soporte digital.

Gruber compara en broma su recopilación de datos con una abducción alienígena benigna. «Imagina que esta medusa está ahí abajo y de repente la encierran en un dodecaedro, le hacen cosquillas y le toman muestras de ADN, y luego la sueltan», explica. «Imagina la conversación que tendría con otra medusa. Es como una escena de Roswell».

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