En zonas afectadas por desastres naturales ya se utilizan robots pequeños y drones para buscar a personas atrapadas entre los escombros. El problema es que muchos huecos son demasiado estrechos, incluso para estos dispositivos, y resultan inaccesibles tanto para las personas como para los robots disponibles actualmente.
En este contexto, los "insectos cíborg", insectos vivos equipados con componentes electrónicos y controlados a distancia, han despertado interés como una herramienta ágil y de bajo consumo energético para operaciones de búsqueda. Sin embargo, hasta ahora, estos sistemas se habían centrado principalmente en localizar víctimas y no podían intervenir directamente para ayudarlas.
Por ello, un equipo de investigación de la Universidad de Queensland (UQ) y la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) desarrolló Paraborg, utilizando la cucaracha rinoceronte (Macropanesthia rhinoceros), que habita en el norte de Queensland, no solo para la exploración sino también para brindar primeros auxilios a las víctimas de desastres.
"Durante los últimos veinte años, los insectos cíborg se han diseñado para misiones de búsqueda y exploración. Nosotros quisimos dar un paso más allá", explica el Dr. Tan-Vo Doan, investigador en biorrobótica de la UQ.
El Dr. Tan Vo Doan explica cómo operan los insectos cíborg.
Control mediante una combinación de estímulos eléctricos
La cucaracha rinoceronte es una especie de gran tamaño que alcanza una longitud de entre 84 y 87 mm y un peso de entre 34 y 40 g. Aprovechando este gran tamaño, el equipo de investigación creó dos tipos de Paraborg con funciones distintas: uno equipado con una cámara para grabar el estado de las víctimas y otro con un mecanismo de inyección automática (AIM) para administrar medicamentos.
Al aplicar estímulos eléctricos a los electrodos implantados en las antenas y las placas caudales de la cucaracha, es posible controlar a distancia la dirección de desplazamiento y la velocidad de marcha del insecto.
Según los investigadores, al estimular la antena izquierda, la cucaracha gira a la derecha, y al estimular la derecha, gira a la izquierda; además, cuanto mayor es la frecuencia de estimulación, en un rango de 10 a 50 Hz, mayor es el ángulo de giro. Asimismo, al estimular ambas placas caudales, aumenta la velocidad de avance. El mecanismo consiste en controlar con precisión el movimiento básico combinando estos dos tipos de estímulos.
El AIM es un pequeño dispositivo que dispara una jeringa mediante la fuerza de un resorte; inyecta el líquido en el objetivo empujando el tapón de goma (pistón) de la jeringa con la presión del dióxido de carbono generado por la reacción entre el ácido cítrico y el hidrogenocarbonato de potasio. La presión generada por esta reacción química alcanza su máximo (aproximadamente 470 kPa) en unos 4.5 segundos de media. Según se ha informado, la tasa de éxito de las inyecciones con el AIM por sí solo alcanzó el 74% en experimentos con silicona como objetivo y el 90% en experimentos con piel de cerdo. En ambos casos, la aguja de inyección penetró hasta una profundidad de unos 5.5 mm.
