Este robot puede saltar hasta tres metros de altura. Y no tiene patas

La biomimética es, en la última década, una de las ramas de la ciencia y la tecnología más buscada por expertos. Aunque lleva miles de años inspirando a científicos, esta disciplina, que busca aprovecharse de la naturaleza para crear diseños igual de efectivos que los conseguidos por la evolución, ha dado un salto en los últimos años. Ejemplo literal de ello es el caso de un robot capaz de saltar tres metros de alto… sin patas con las cuales impulsarse.

Inspirados por los movimientos de un diminuto gusano parásito, ingenieros del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech) han creado un robot blando de 12,7 cm que puede saltar tan alto como una canasta de baloncesto.

El robot, con un cuerpo de silicona y una columna vertebral de fibra de carbono, puede saltar 3 metros de altura a pesar de no tener patas. Los responsables del avance, liderados por Sunny Kumar, lo crearon tras ver un video de alta velocidad de nematodos que se pellizcaban formando extrañas formas para lanzarse hacia adelante y hacia atrás.

El equipo de Kumar describió el robot blando en Science Robotics afirmando que sus hallazgos podrían ayudar a desarrollar robots capaces de saltar sobre diversos terrenos, a diferentes alturas y en múltiples direcciones.

“Los nematodos son criaturas asombrosas con cuerpos más delgados que un cabello humano – explica Kumar -. No tienen patas, pero pueden saltar hasta 20 veces su longitud corporal. Es como si yo me tumbara y, de alguna manera, saltara a un edificio de tres pisos”.

Los nematodos, también conocidos como gusanos redondos, se encuentran entre las criaturas más abundantes de la Tierra. Viven en el medio ambiente y en humanos, insectos y animales. Pueden causar enfermedades en su huésped, lo que a veces resulta beneficioso. Por ejemplo, agricultores y jardineros usan nematodos en lugar de pesticidas para matar insectos invasores y proteger las plantas.

Una forma en que se adhieren a su huésped antes de entrar en su cuerpo es saltando. Utilizando cámaras de alta velocidad, Víctor Oretega-Jiménez, coautor del estudio, observó a las criaturas doblar sus cuerpos en diferentes formas según adónde querían ir.

Para saltar hacia atrás, los nematodos levantan la cabeza mientras tensan la parte media de su cuerpo para crear una curva. La forma es similar a la de una persona en cuclillas. A partir de ahí, el gusano utiliza la energía almacenada en su forma contorsionada para impulsarse hacia atrás, dando vueltas, como un gimnasta haciendo una voltereta hacia atrás.

Sin embargo, para saltar hacia adelante, el gusano endereza la cabeza y crea una curva en el extremo opuesto de su cuerpo, apuntando hacia arriba. La postura es similar a la de alguien que se prepara para un salto de longitud desde una posición fija. Pero en lugar de saltar en línea recta, el gusano se catapulta hacia arriba.

“Cambiar su centro de masa permite a estas criaturas controlar la dirección en la que saltan. No conocemos ningún otro organismo a esta escala tan pequeña que pueda saltar eficientemente en ambas direcciones a la misma altura - añade Kumar -. Y lo hacen a pesar de que sus cuerpos prácticamente forman un nudo. En términos biológicos, los nudos suelen ser peligrosos: los vasos sanguíneos torcidos pueden provocar accidentes cerebrovasculares, pero un nematodo torcido almacena energía que utiliza para impulsarse en el aire”.

Después de ver los videos, el equipo creó simulaciones de los nematodos saltadores. Luego construyeron robots blandos para replicar el comportamiento de los gusanos saltadores, reforzándolos posteriormente con fibras de carbono para acelerar los saltos.

El grupo descubrió que las curvas permiten a los nematodos almacenar más energía con cada salto. La liberan rápidamente —en una décima de milisegundo— para saltar, y son lo suficientemente resistentes como para repetir el proceso varias veces.

El equipo de Kumar sugiere que los ingenieros podrían crear sistemas elásticos simples hechos de fibra de carbono u otros materiales que podrían resistir y aprovechar las curvas para saltar a través de diversos terrenos.

“Recientemente, se lanzó un robot saltador a la Luna, y se están creando otros robots saltadores para ayudar en misiones de búsqueda y rescate, donde deben atravesar terrenos y obstáculos impredecibles – concluye Kumar -. Nuestro laboratorio continúa encontrando formas interesantes en que las criaturas usan sus cuerpos únicos para hacer cosas interesantes, y luego construye robots que las imiten”.