Imagínate atrapado bajo los escombros después de un terremoto, y ver acercarse una cucaracha cubierta de componentes electrónicos, portando una aguja de resorte en la espalda. Este prototipo de « paramédico cyborg », bautizado como « Paraborg », podría algún día brindar ayuda vital a víctimas a las que los equipos de rescate tendrían dificultades para alcanzar. Sus diseñadores de la University of Queensland, en Australia, han descrito los resultados en la revista Advanced Science.
Un insecto que ya sabe moverse
Durante décadas, los científicos han buscado desarrollar insectos cyborgs, es decir, insectos modificados por una interfaz electrónica. Para T. Thang Vo-Doan, director del Biorobotics Lab de la University of Queensland, en Brisbane, estos insectos ofrecen « un atajo para sortear algunos de los problemas más arduos de la robótica ». Construir un robot del tamaño de un insecto capaz de « moverse de manera fiable entre los escombros, superar superficies irregulares, levantarse después de una caída, transportar su propia energía y disponer aún de espacio para sensores útiles » sigue siendo, según él, « extraordinariamente difícil ».
En lugar de reproducir mecánicamente cada parte del cuerpo de un insecto, los investigadores pueden injertar una interfaz electrónica en un animal que ya posee esas capacidades. Trabajos anteriores han demostrado que es posible dirigir escarabajos y polillas, pero estos servían principalmente como plataformas de sensores pasivas.
En 2023, Vo-Doan y su colega Thanh Nho Do hablaron de insectos cyborgs de búsqueda y rescate poco antes de la conferencia internacional IEEE sobre robótica y automatización (ICRA). Entonces se plantearon una pregunta: « ¿Qué sucede después de que un insecto encuentra a una víctima atrapada? » ¿Podría ir más allá de la simple localización y brindar alguna forma de asistencia mientras los equipos de rescate intentan alcanzarla?
Cucarachas gigantes al servicio del rescate
Para responder a esta pregunta, los investigadores trabajaron con cucarachas gigantes excavadoras (Macropanesthia rhinoceros), originarias de Australia. Necesitaban un insecto capaz de llevar una carga importante, superior a la mitad de su peso. Pesando unos 40 gramos, esta especie es la más pesada del mundo entre las cucarachas, y su tamaño facilita la colocación de las interfaces.
Las cucarachas recibieron una electrónica ligera, incluyendo electrodos implantados en las antenas y en pequeños apéndices en forma de cola, los cercos. Activados de forma inalámbrica mediante un mando de videojuego, estos electrodos permiten hacer girar al insecto a izquierda o derecha, hacerlo avanzar o detenerlo.
Algunos insectos portaban una cámara inalámbrica, otros un inyector controlado a distancia. Un resorte propulsa una jeringa llena de medicamento hacia un objetivo cercano. Una reacción química en la jeringa genera entonces una ráfaga de dióxido de carbono, cuya presión empuja el contenido hacia el objetivo. Los Paraborgs están diseñados para trabajar en equipo, algunos transportando una cámara, otros un inyector cargado con medicamentos potencialmente vitales.
Los científicos optaron por no combinar cámara e inyector en una misma cucaracha, ya que el peso y el volumen podrían haber perjudicado su movilidad en terrenos complejos. Esta doble electrónica también habría aumentado el consumo de energía, reduciendo el tiempo de funcionamiento. Por lo tanto, contemplan un enfoque de enjambre, con cyborgs especializados en roles complementarios.
En pruebas de viabilidad, los Paraborgs lograron recorrer 2,5 metros pasando por tres puntos de control, antes de disparar sus agujas sobre un objetivo de silicona de 8 por 10 centímetros. En 25 intentos, las cucarachas completaron el recorrido cada vez y lograron la inyección en el 72 % de los casos.
Aún muchos desafíos prácticos
Vo-Doan y sus colegas desean ahora resolver varios problemas concretos: compensar los movimientos de las víctimas, establecer comunicaciones inalámbricas fiables dentro de estructuras derrumbadas, y guiar a los cyborgs cuando atraviesan entornos llenos de escombros y polvo. La autonomía se volverá, según él, cada vez más importante, especialmente si los investigadores quieren pilotar varios cyborgs al mismo tiempo.
El investigador recuerda que estos insectos siguen siendo seres vivos. « No los pilotamos como robots con ruedas convencionales, explica. La estimulación eléctrica influye en su dirección, pero el insecto genera y controla aún gran parte de su propia locomoción. » Para compensar estas incertidumbres, los Paraborgs necesitarán sistemas embarcados más potentes, capaces de determinar su posición y supervisar sus acciones.
Vo-Doan también quiere relativizar el alcance de estos trabajos: « No sugerimos que se trate de un dispositivo médico listo para ser usado en personas hoy en día. » La elección de los medicamentos y las dosis, la esterilidad, la seguridad de las agujas, la fiabilidad y la regulación siguen siendo cuestiones abiertas.
