Si "drones libélula con pequeñas mochilas" no dice "el futuro está aquí", ¿qué dice?
Un proyecto llamado DragonflEye, realizado por la organización de investigación y desarrollo Draper junto con el Instituto Médico Howard Hughes, está convirtiendo a los insectos en drones híbridos. Las libélulas vivas están equipadas con mochilas que contienen sistemas de navegación, que se conectan directamente a sus sistemas nerviosos. Las libélulas pueden ser "dirigidas" para volar en ciertas direcciones. Todo funciona con paneles solares en miniatura en las mochilas.
Las libélulas que usan mochilas se convierten en "micro vehículos aéreos" vivos, o pequeños drones. Este tipo de drones tienen el potencial de funcionar donde los más grandes no pueden volar en interiores o en entornos abarrotados.
Los científicos han tratado de controlar el vuelo de los insectos antes, explica Joseph J. Register, un ingeniero biomédico en Draper e investigador principal del programa DragonflEye.
"Los intentos anteriores para controlar los insectos se han basado principalmente en la falsificación del sistema nervioso periférico o en el choque directo de los músculos de vuelo para aumentar el vuelo", dice Register. "Estamos adaptando un enfoque más centralizado donde planeamos estimular ópticamente los nervios 'específicos del vuelo'".
Para hacer esto, los investigadores han hecho que las neuronas de dirección de las libélulas sean sensibles a la luz insertando genes similares a los que se encuentran en sus ojos. Luego, pequeñas estructuras llamadas optrodes en la mochila emiten pulsos de luz que activan las neuronas de dirección. Estas neuronas a su vez activan los músculos que operan las alas de los insectos. Estas operaciones son tan sensibles que solo pueden atacar las neuronas de dirección sin interrumpir otras neuronas cercanas.
Componentes de la mochila (Draper) Las libélulas son los insectos ideales para ser utilizados como drones, dicen los investigadores.
"Las libélulas son los mejores voladores del mundo de los insectos", dice Jess Wheeler, ingeniero biomédico de Draper e investigador principal del programa DragonflEye. “Debido a la morfología del ala altamente evolucionada, las libélulas permiten no solo un vuelo rápido sino también un vuelo de planeo, vuelo estacionario y hacia atrás. Esto permite una plataforma muy maniobrable ".
Las libélulas pueden volar miles de millas sobre tierra y agua, alcanzando altitudes de hasta 6, 000 metros, dice Wheeler. Esto les da una gran ventaja sobre los micro vehículos aéreos artificiales, que generalmente solo pueden volar durante unos minutos a la vez.
Las mochilas afectan a las libélulas menos de lo que cabría esperar. La mochila agrega un poco de peso y afecta ligeramente el centro de gravedad de los insectos. Pero los cambios no son suficientes para afectar el comportamiento natural de las libélulas y la mecánica de vuelo, lo que les permite seguir comiendo mosquitos como de costumbre.
Los investigadores dicen que la plataforma DragonflEye podría tener cualquier número de usos.
"Algunos usos que ni siquiera podemos imaginar todavía, pero podemos ver aplicaciones que van desde el monitoreo remoto del entorno, la búsqueda y rescate en edificios peligrosos y la polinización de cultivos a gran escala", dice Wheeler.
Esta tecnología optrode podría algún día ser utilizada también con fines biomédicos, apuntando a las neuronas humanas para usos de diagnóstico o terapéuticos.
También podrían ser utilizados para la vigilancia, después de todo, ¿quién notaría un insecto zumbando por encima?
Los investigadores dicen que la tecnología DragonfEye podría transferirse a otros insectos. Las abejas melíferas serían una opción natural, dado el colapso de sus niveles de población y su importancia como polinizadores. En teoría, la tecnología podría dirigir a los insectos a polinizar en ciertas áreas, ayudando a salvar los cultivos que de otro modo se perderían.
Sin embargo, en este momento, el equipo se centra en analizar los conceptos básicos de navegación y control. El equipo planea comenzar a probar y recopilar datos dentro del año.
"Una vez que hemos establecido algunos conjuntos de datos de navegación básicos, podemos pasar a aplicaciones más grandes", dice Register.
