Las semillas robóticas redefinen la vigilancia ambiental
Tener unos cultivos y bosques más sanos requiere poder supervisar cuidadosamente la calidad del suelo, la temperatura del aire y otros parámetros ambientales. En el caso del proyecto I-Seed(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, la mejor forma de recopilar esos datos es con robots. Sin embargo, estos no son los típicos robots. De hecho, es probable que ni siquiera nos percataríamos de ellos en el campo, ya que estos robots parecen semillas. «Nuestro objetivo es desarrollar una nueva generación de robots blandos en miniatura, biodegradables y autónomos, cuyo diseño se inspira en la morfología y los mecanismos de dispersión de las semillas vegetales», explica Barbara Mazzolai, directora del Bioinspired Soft Robotics Laboratory del Instituto Italiano de Tecnología(se abrirá en una nueva ventana), entidad coordinara del proyecto.
Semillas robóticas blandas biodegradables
En primer lugar, el equipo del proyecto dedicó bastante tiempo a analizar las características morfológicas y los componentes de las estructuras que transportan la semilla, como los frutos, y la forma en que interactúan con el entorno circundante. A partir de este análisis, los investigadores diseñaron cinco robots blandos biodegradables que imitan el aspecto y los mecanismos de dispersión de diferentes semillas. Por ejemplo, un robot imita el mecanismo de autoenterramiento de la semilla del geranio para controlar la humedad del suelo, mientras que otro utiliza el diseño de paracaídas de la semilla del salsifí para transportar sensores o semillas para la reforestación. «Cada uno de estos robots con aspecto de semilla, equipados con materiales sensores que responden a parámetros ambientales básicos mediante mecanismos de transducción química, posibilita una vigilancia ecológica y barata», explica Mazzolai. Además de las semillas robóticas, en el proyecto también se desarrollaron nuevas tecnologías de detección «in situ», modelos matemáticos adaptados a sistemas de robótica blanda y técnicas de detección y medición de distancias por luz (LiDAR), fotogramétricas y de georreferenciación a medida.
Cuando la semilla robótica se parece demasiado a su homólogo natural
Los datos obtenidos por los robots se pueden recopilar fácilmente con un dron comercial equipado con tecnología LiDAR fluorescente. A continuación, se analizan los datos con un programa informático de georreferenciación en tiempo real. Aunque práctico, este método de recopilación de datos con drones planteó algunos problemas inesperados. «Nuestra semilla robótica Acer reproducía el comportamiento de vuelo de la semilla de arce tan bien que, cada vez que el dron se acercaba para recopilar datos del sensor integrado, las semillas robóticas salían volando», observa Mazzolai. Para solucionar este problema, el equipo del proyecto decidió conservar las alas de la semilla, similares a las de la semilla del arce, para el vuelo pasivo, pero añadió una función de anclaje para que la semilla robótica pudiera fijarse al suelo al aterrizar. «Este añadido garantiza la estabilidad tanto durante la aproximación de los drones como cuando hace viento», agrega Mazzolai.
Una comunidad interdisciplinar de ecorobótica
El proyecto I-Seed no solo se desarrolló una tecnología robótica innovadora, sino que también se creó una comunidad interdisciplinar de biorobóticos y ambientólogos. «Esta comunidad de ecorobótica sienta las bases para seguir investigando en robótica desde una perspectiva más sostenible», concluye Mazzolai. «Es más, promueve la formación de una nueva generación de profesionales capacitados para diseñar tecnologías innovadoras y respetuosas con el medio ambiente que ayuden a hacer frente a retos ecológicos acuciantes». El equipo del proyecto trabaja ahora para desarrollar aún más el nivel de preparación tecnológica de sus cinco prototipos de semillas robóticas. También se propone estudiar cómo se puede adaptar esta tecnología para su uso en otros entornos como, por ejemplo, en los ecosistemas acuáticos.
