Seguro que alguna vez los has descubierto sobrevolando tu zona. O al menos has visto algunas de las imágenes captadas por uno de estos artilugios. Desde los más sofisticados, utilizados en labores militares, hasta los más sencillos, de uso recreativo, los drones han pasado a ser un elemento más de nuestro cielo.

Estos pequeños vehículos aéreos son estupendas herramientas para la toma de imágenes de lugares de difícil acceso, como podrían ser los incendios forestales. En varias ocasiones se ha planteado el uso de drones como aliados en la búsqueda de supervivientes en zonas donde han acontecido catástrofes, como terremotos o huracanes. No obstante, su frágil estructura se convierte en un problema cuando queremos que éstos accedan a lugares en los que fácilmente podrían colisionar.

Un grupo de ingenieros publicó esta semana en la revista Soft Robotics su nuevo diseño de dron, capaz de absorber los impactos producidos por los diferentes elementos con los que pudiese tropezar durante su vuelo. Además, gracias a un curioso sistema de pinzas, es capaz de agarrarse a casi todo tipo de superficie. ¿Cuál fue su fuente de inspiración? Los pájaros.

La naturaleza como musa de la ciencia

No es la primera vez que vemos a los científicos tomar como referencia los elementos naturales para el diseño de nuevos inventos. Si hablamos de vehículos aéreos, tenemos dos claros ejemplos: los helicópteros, inspirados en las libélulas, y los aviones, que toman su forma de los pájaros. Este proceso se denomina ‘biomímesis’.

En este caso, el grupo de investigadores de la escuela de ingeniería Ira A. Fulton, en la Universidad de Arizona, se basaron en el mecanismo de aterrizaje de los pájaros para diseñar un nuevo modelo de dron.

El equipo observó que, cuando los pájaros se posan sobre una superficie, toda la energía generada durante el descenso del vuelo es absorbida por el propio cuerpo del ave. Mediante su estructura ósea y tejidos blandos el golpe del impacto se amortigua, evitando que se generen fracturas. Además, sus patas, en forma de pequeñas garras, están provistas de un mecanismo denominado “bloqueo pasivo”. Gracias a ello, consiguen agarrarse a casi cualquier superficie y bloquear las extremidades, permitiéndoles ahorrar energía, ya que no tienen que hacer fuerza para sostenerse.

Es por ello que, el modelo de dron presentado por el equipo cuenta con un marco inflable. Este sistema permite a la persona que está manipulándolo controlar la rigidez del esqueleto del aparato según convenga. De esta forma, el dron conseguiría absorber y recuperarse de los golpes con más facilidad.

Por otro lado, el modelo cuenta con unas pinzas que actuarían como las patas de los pájaros. Éstas, también tendrían dos posiciones con bloqueo pasivo: cerrado y abierto. Al colisionar con una superficie, las pinzas se activarían, agarrándose firmemente al objeto. Los investigadores han comprobado que estas “garras mecánicas” funcionan de forma efectiva sobre objetos de diferente forma y tamaño, tal y como ocurre en el caso de los pájaros.

Además, esta forma de amarre pasivo resulta muy interesante a la hora de diseñar operaciones de rescate, ya que el dron se puede permanecer amarrado en una superficie todo el tiempo que sea necesario, sin gastar nada de energía. Cuando se quiere emprender de nuevo el vuelo, las pinzas se pueden abrir con un sencillo juego de válvulas neumáticas.

Dron al rescate

En estos últimos tiempos, hemos sido testigos de numerosas catástrofes naturales, como la vivida con el terremoto de Turquía y Siria. Este tipo de desastres dejan un gran número de víctimas; un número fácilmente reducible si los servicios de rescate tienen las herramientas para actuar con eficiencia en las primeras horas de la tragedia.

De esta manera, aparatos como los drones, se han convertido en aliados indispensables en la búsqueda de víctimas que puedan haber quedado atrapadas bajo los escombros. Identificar voces o movimientos entre los edificios derruidos antes de que empiecen a haber fugas de gas, inundaciones por rotura de cañerías o desprendimientos, es crucial.

Este nuevo modelo de dron, el cual podría equiparse con cámaras con sensores térmicos y de movimiento, haría un estudio más eficaz de la zona, acercándose, sin riesgo de sufrir roturas, a los escombros.

El equipo cree, además, que su diseño podría implementarse también con otros fines, como el monitoreo de incendios forestales, las operaciones de reconocimiento militar o incluso la exploración de la superficie de otros planetas.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Las aves poseen un sistema esquelético totalmente adaptado al vuelo. Por una parte, algunos de sus huesos están soldados para aumentar su resistencia tanto en el despegue como en el aterrizaje. Por otra, su interior está formado por pequeñas cavidades, las cuales se rellenan de aire en vez de médula ósea. Gracias a ello, pueden disminuir su peso, y volar con facilidad.

REFERENCIAS:

• https://dx.doi.org/10.1089/soro.2022.0010
• https://www.um.es/anatvet-interactivo/interactividad/aaves/anatomia-aves-10.pdf