Los robots no son como imaginábamos. Podríamos pensar que, si no estamos rodeados de robots como los del cine es porque no tenemos la tecnología necesaria y que es cuestión de tiempo que alcancemos la sofisticación que requieren. Sin embargo, si pensamos así es posible que el futuro nos desilusione, porque hay más motivos que nos alejan de los robots humanoides. Sin ir más lejos, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Bremen acaba de anunciarse un nuevo diseño basado en las estrellas de mar. Por ahora son estructuras, pero con potenciales aplicaciones a la robótica y, su creador, un estudiante de doctorado llamado Raman ha comunicado el descubrimiento durante el último encuentro del Experimental Biology Annual Conference.

Para Raman el motivo está claro: "Las estrellas de mar poseen la notable capacidad de mantenerse en cualquier postura corporal con facilidad al cambiar la rigidez de su endoesqueleto". Porque, aunque mucha gente piense que los invertebrados no tienen esqueleto, lo cierto es que sí lo tienen, y en ocasiones está en el interior de su cuerpo, como en el caso de las estrellas de mar. De hecho, en algunos mercadillos costeros podemos encontrar estrellas de mar “disecadas”, totalmente rígidas, casi como si estuvieran hechas de roca. Ese es su esqueleto y es clave para comprender cómo se mueven y cómo han diseñado estas “estructuras de transformación 4D”, que así es como les han llamado los expertos.

La tríada tecnológica

Las unidades funcionales de este esqueleto reciben el nombre de osículos, pequeñas piezas de carbonato de calcio (el mismo material que forma las conchas y la cáscara de los huevos), concretamente en forma de calcita y trazas de otras sustancias, como carbonato de magnesio. Los osículos son microscópicos, pero están conectados entre sí por una red de un tipo especialmente rígido de colágeno que los une en un sistema esquelético. Es esta interconexión de osiconos lo que les proporciona a las estrellas cierta flexibilidad de movimientos y posturas corporales y, a la vez, la capacidad de bloquearse en una postura, un equilibrio que otros invertebrados no logran dominar.

De hecho, este sistema no solo les otorga versatilidad de movimientos y firmeza, sino que es especialmente eficiente en lo que a consumo energético se refiere. Y, a cualquier aficionado a la tecnología ya le habrá saltado el radar, porque esa es una triada especialmente codiciada por el sector: versatilidad, fiabilidad y eficiencia. "Nos fascinó esta solución biológica a un problema de ingeniería complejo", dice el Sr. Raman. "Nuestro objetivo era desentrañar los secretos de su intrincado esqueleto y traducir esos principios en un material novedoso con propiedades similares y notables". Y, gracias a su esfuerzo, ya lo están logrando.

Matemáticas de una estrella

Los investigadores decidieron estudiar la estructura interna de la estrella de mar mediante una serie de radiografías y, posteriormente, analizar sus componentes mediante modelos matemáticos para comprender así su compleja mecánica. Es la primera vez que se investiga tan a fondo este sistema de osículos y, por lo tanto, la primera vez que se desarrolla una estructura tan inspirada en ellos.

La estructura ha sido producida mediante impresión 3D y, según los investigadores, "muestra características de auto-bloqueo, flexión continua, auto-reparación y memoria de forma". Propiedades muy interesantes para el desarrollo de piezas robóticas que se suman a otra codiciada característica: la economicidad. Estas estructuras no solo son relativamente baratas, sino fáciles de producir y muy escalables, características que a suelen separar los éxitos logrados en un laboratorio de los éxitos en el mercado. Así que, quién sabe, puede que los robots del futuro se parezcan menos de lo que nos gustaría a nosotros y más a las estrellas de mar.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Cuando se refieren a una estructura 4D están incorporando el tiempo a las tres dimensiones clásicas: ancho, alto y profundidad. Y, con el tiempo, se refieren en realidad a los cambios que experimentan estas estructuras para adaptarse. Dicho de otra forma: significa que no son inmutables, pero no tiene nada que ver con cuestiones más elevadas, como una cuarta dimensión espacial.

REFERENCIAS (MLA):

• Congress communication Society for Experimental Biology Annual Conference in Prague (2-5th July 2024)