Crean un robot con forma de pájaro que nada bajo el agua y luego vuela

Un equipo del MIT y la EPFL ha diseñado un robot inspirado en aves que son capaces de nadar bajo el agua, emerger y volver a volar. El prototipo, bautizado FAAV, combina alas flexibles y una cola orientable para moverse con soltura entre dos medios muy distintos.

Gaviotas y petreles son algunas de las 100 especies de aves que pueden tanto volar como nadar. Estas aves buceadoras pueden sumergirse en el agua para nadar detrás de sus presas y saltar de nuevo al aire para volar. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha creado un robot que puede nadar bajo el agua y luego aletear para continuar volando por el aire, de forma muy similar a las aves buceadoras.

El equipo del MIT, en Estados Unidos, y la EPFL, en Suiza, ha desarrollado un robot capaz de moverse bajo el agua, emerger a la superficie y volver a volar, una combinación de habilidades que hasta ahora era excepcional en el universo robótico, e incluso en el mundo natural.

Imitando la biomecánica de las aves

El dispositivo pesa menos de 300 gramos y toma como modelo a aves zambullidoras como las gaviotas, que alternan el nado y el vuelo con una agilidad difícil de replicar mecánicamente. El trabajo se ha publicado en Science y destaca como una posible base para una nueva generación de vehículos aéreos y acuáticos.

La clave del diseño está en imitar la biomecánica de estas aves: alas flexibles, frecuencia de batido ajustable y una cola orientable que ayuda a cambiar de trayectoria. De acuerdo a una nota de prensa, el robot cuenta con un fuselaje central, dos alas con membranas y una cola motorizada: además, las alas pueden intercambiarse para modificar su tamaño y comportamiento en cada medio.

Los investigadores se centraron en resolver un problema de ingeniería especialmente complejo: el paso entre aire y agua, dos entornos con propiedades físicas muy distintas, donde una misma máquina debe adaptar su sustentación, su empuje y su estabilidad en cuestión de segundos.

El equipo probó tres juegos de alas (pequeñas, medianas y grandes) en un tanque de agua y después en el lago Lemán, en Suiza. Los resultados mostraron que el robot podía nadar, despegar desde debajo de la superficie y seguir volando con fiabilidad sobre todo cuando utilizaba alas de tamaño medio.

Video: la robótica bioinspirada da un nuevo paso con un vehículo que imita a aves que pueden nadar y volar. Crédito: MIT / YouTube.

Una herramienta clave para el monitoreo científico y ambiental

También comprobaron que la flexibilidad era decisiva: las alas debían deformarse lo bastante en el agua como para reducir el esfuerzo del batido, pero seguir siendo suficientemente firmes en el aire para mantener la sustentación. En esas pruebas, el robot FAAV nadó a casi un metro por segundo y alcanzó unos seis metros por segundo en vuelo, con una frecuencia de batido en torno a cinco hercios, cifras comparables a las de algunas aves.

Uno de los resultados más llamativos fue que el robot consiguió pasar del agua al aire sin necesidad de “patalear”, algo que muchas aves sí hacen al despegar desde la superficie. Los ingenieros hallaron que una inclinación de unos 70 grados permitía romper la lámina de agua sin que las puntas de las alas volvieran a tocarla. Ese hallazgo simplifica el diseño y sugiere que la transición entre los dos medios puede resolverse con menos mecanismos de los que la biología utiliza.

El proyecto apunta a usos muy concretos: los autores imaginan pequeños drones capaces de despegar desde una embarcación o la costa, volar hasta una zona de interés, sumergirse para tomar mediciones o recoger muestras y regresar después con los datos.

Aplicaciones como la oceanografía, el estudio de ecosistemas costeros, el seguimiento de icebergs o la inspección de infraestructuras marítimas están entre las posibilidades que el equipo tiene en consideración. En un momento en que la obtención de datos en el mar sigue siendo costosa y, a menudo, limitada por el acceso físico, este tipo de robots podría abrir una vía más flexible y frecuente de observación científica.

Fuente: Levante - EMV