La pérdida de polinizadores, como las abejas, es un gran desafío para la biodiversidad global y afecta a la humanidad al causar problemas en la producción de alimentos.
En la Universidad de Tampere, en Finlandia, los investigadores han desarrollado el primer robot volador cuyo desarrollo podría aplicarse a nuevas técnicas de polinización de las plantas.
Los investigadores del grupo Light Robots de la Universidad de Tampere están investigando cómo hacer que un material inteligente vuele. Hao Zeng , investigador de la Academia y líder del grupo, y Jianfeng Yang , investigador de doctorado, han ideado un nuevo diseño para su proyecto llamado FAIRY: Aero-robots voladores basados en ensamblaje de materiales sensibles a la luz , desarrollando un robot compuesto de polímeros que vuela a través del viento y es controlado por la luz.
Inspirado en las semillas de Diente de León, esta especie de Campanilla de Peter Pan o semilla artificial «está equipada con un actuador -dispositivo que transforma la energía- suave. El actuador está hecho de un elastómero (polímero elástico) cristalino líquido sensible a la luz, que induce acciones de apertura o cierre de las cerdas ante la excitación de la luz visible”, explica Hao Zeng.
Recorre largas distancias
El «hada artificial» desarrollada por Zeng y Yang tiene varias características biomiméticas. Debido a su estructura de alta porosidad (0,95) y peso ligero (1,2 mg), puede flotar fácilmente en el aire dirigido por el viento. Además, una generación estable de anillos de vórtices separados permite viajes de larga distancia asistidos por el viento.
“El hada puede ser alimentada y controlada por una fuente de luz, como un rayo láser o un LED”, dice Zeng.
Esto significa que la luz se puede utilizar para cambiar la forma de la diminuta estructura y adaptarse manualmente a la dirección y fuerza del viento cambiando su forma. También se puede usar un haz de luz para controlar las acciones de despegue y aterrizaje.
El polímero sensible permite la creación de estructuras artificiales que funcionan de forma autónoma. En un ambiente oscuro y tranquilo, el pequeño robot se queda quieto. Cuando hay suficiente luz, la estructura se abre automáticamente permitiendo volar en el flujo del viento.
Su aplicación en agricultura
Los investigadores se centrarán ahora en mejorar la sensibilidad del material para permitir el funcionamiento del dispositivo a la luz del sol y ampliarán la estructura para que pueda transportar dispositivos microelectrónicos como GPS y sensores, así como compuestos bioquímicos.
Según Zeng, existe potencial para aplicaciones en aspectos como la polinización.
En el futuro, los vientos naturales podrían dispersar libremente millones de estos «dientes de león» artificiales cargados de polen y luego dirigirlos mediante la luz hacia áreas específicas con plantas a polinizar.
“Esto tendría un gran impacto en la agricultura a nivel mundial, ya que la pérdida de polinizadores se ha convertido en una grave amenaza para la biodiversidad y la producción de alimentos”, dice Zeng.
Sin embargo, aún quedan muchas cuestiones por resolver. Por ejemplo, ¿Cómo controlar el lugar de aterrizaje de forma precisa? ¿Cómo reutilizar los dispositivos y hacerlos biodegradables? , problemas que requieren una estrecha colaboración entre los científicos que trabajan con estos materiales y los de microrrobótica.
El proyecto FAIRY comenzó en septiembre de 2021 y durará hasta agosto de 2026. Está financiado por la Academia de Finlandia. El robot volador se investiga en cooperación con el Dr. Wenqi Hu del Instituto Max Planck para Sistemas Inteligentes (Alemania) y el Dr. Hang Zhang de la Universidad Aalto.
El artículo científico original en inglés Dandelion-Inspired, Wind-Dispersed Polymer-Assembly Controlled by Light se publicó en Advanced Science.
FUENTE: Universidad de Tampere.
