Medusas bio-híbridas para explorar las profundidades marinas
Desde hace tiempo, explorar los misterios de las profundidades oceánicas ha sido un reto irresistible para los científicos. Al igual que la inmensidad del espacio, el océano sigue siendo en gran medida un territorio inexplorado, cuyas profundidades encierran valiosa información que podría aportar importantes datos sobre el clima y los ecosistemas de nuestro planeta. En un esfuerzo único por desentrañar esta información, investigadores de Caltech han recurrido a la fusión de la tecnología de impresión 3D con un aliado insólito: la medusa. Diseñando mejoras impresas en 3D para las medusas, los investigadores pretenden navegar mejor por el océano para recopilar datos valiosos sobre el mayor ecosistema de la Tierra.
Inspirándose en los movimientos sutiles y la inmensa capacidad de adaptación de las medusas, el Dr. John Dabiri, Catedrático Centenario de Aeronáutica e Ingeniería Mecánica en Caltech, y su equipo son pioneros en el desarrollo de medusas bio-híbridas. Estas medusas, a las que se han fijado mejoras y sensores impresos en 3D, pueden considerarse como un equivalente «ciborg».
Medusas bio-híbridas con cuerpos en su parte superior y sensores. (Créditos de imagen: Caltech)
Esta innovación se basa en la impresión 3D para fabricar cuerpos a medida que se fijan a la parte superior de la campana de la medusa para mejorar la flotabilidad y reducir la presión. El equipo del Dr. Dabiri también equipó a las medusas con marcapasos electrónicos especializados que permiten controlar con precisión su velocidad de nado. Estos experimentos revelaron que si se estimulaba a las medusas a nadar a velocidades superiores a su ritmo natural, se volvían aún más hábiles. Las medusas podían superar su velocidad media en más de cuatro veces a pesar de consumir sólo el doble de energía, incluso transportando una carga.
Una nueva era de exploración oceánica
Para poner a prueba sus creaciones, el equipo de investigación ha construido un acuario vertical de última generación en Caltech. Con una altura de más de tres pisos, esta estructura sirve de entorno controlado para estudiar las medusas ciborg. Actuará como la primera «cinta de correr acuática» de su clase para poner a prueba a las criaturas contra corrientes verticales. Con sus mejoras impresas en 3D, estas medusas bio-híbridas han demostrado una velocidad y agilidad significativamente superiores a las de sus congéneres naturales. Navegan sin esfuerzo las profundidades y presiones del tanque con eficiencia.
Más allá de su resistencia y adaptabilidad a las profundidades marinas, las medusas también presentan una ventaja significativa en términos de rentabilidad. Especialmente si se comparan con los costosos instrumentos de exploración oceánica. A solo 20 dólares por pez, estas medusas bio-híbridas ofrecen una alternativa convincente a los métodos tradicionales, ya que los gastos en buques de investigación pueden elevarse más allá de los 50.000 dólares al día.
En la actualidad, es necesario seguir desarrollando instrumentos y mejoras para desplegar estas medusas exploradoras en profundidades oceánicas aún mayores. Sin embargo, el equipo de investigación de Caltech confía en que este proyecto consiga desvelar datos oceánicos fundamentales. «Las medusas son las exploradoras originales de los océanos, llegan a sus rincones más profundos y prosperan igual de bien en aguas tropicales o polares. Como no tienen cerebro ni capacidad para sentir dolor, hemos podido colaborar con bioeticistas para desarrollar esta aplicación robótica biohíbrida de un modo que se ajuste a los principios éticos», declaró Dabiri. «Me entusiasma ver lo que podemos aprender simplemente observando estas partes del océano por primera vez».
Aunque las actuales medusas bio-híbridas destacan en la natación en línea recta para mediciones en aguas profundas, el Dr. Dabiri prevé futuros avances. Se está investigando para dotarlas de capacidad de dirección, lo que permitiría no solo la navegación vertical sino también la horizontal. Estos avances han suscitado el debate sobre si esta tecnología es aplicable a la exploración extraterrestre, en particular para explorar los mares lunares lejanos.
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