Los científicos han diseñado un robot parecido a un calamar con posibles aplicaciones científicas y militares , gracias a sus técnicas de propulsión silenciosa de alta velocidad.
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Los físicos de la Universidad de California en San Diego basaron el diseño en la estrategia de nado única y eficiente de los calamares y otros cefalópodos. Está hecho de materiales inteligentes que los hacen difíciles de detectar, por lo que es un arma ideal para el reconocimiento militar. Además de eso, el robot tiene una huella ambiental baja.
Los investigadores están construyendo actualmente un prototipo del modelo, que verá dinámica de fluidos, materiales inteligentes y otros mecanismos de alta tecnología integrados a la perfección en un dispositivo.
Detallaron sus hallazgos en la revista Physics of Fluids .
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El robot inspirado en el calamar es rápido y respetuoso con el medio ambiente
Los cefalópodos nadan en ráfagas intermitentes impulsadas por propulsión a chorro. Los investigadores utilizaron esta forma de locomoción y desarrollaron simulaciones numéricas 2D y 3D para imitar sus mecanismos físicos y la mecánica de fluidos. Al nadar, la máquina de cuerpo blando aspira agua a una cámara de presión y la expulsa, poniéndola en movimiento.
Con tal técnica de propulsión, puede alcanzar velocidades impresionantes y usarse como hélice de un vehículo submarino. Además, el dispositivo similar a un calamar puede monitorear la calidad del agua haciendo que analice muestras de agua mientras nada. También es más respetuoso con el medio ambiente, ya que los investigadores diseñaron el robot con materiales inteligentes en mente.
El equipo señaló que todavía se necesitan algunos ajustes. Por un lado, su diseño actual es incapaz de mantener velocidades que duren más de unos pocos ciclos debido a turbulencias e inestabilidades. Pero están trabajando en formas de superar esto. De hecho, actualmente están trabajando con un equipo interdisciplinario para construir un prototipo del dispositivo mecánico que puede realizar una gama más amplia de movimientos.
“Este proyecto combinará dinámica de fluidos, control, materiales inteligentes y diseño robótico”, dijo el co-investigador Qiang Zhu.
Zhu espera que su estudio estimule modelos más sofisticados y estudios experimentales que desarrollarán robots similares a su dispositivo acuático.
Sistema de defensa antimisiles basado en libélulas.
El robot del equipo no es la única tecnología inspirada en el comportamiento animal. Un estudio, presentado en la Conferencia Internacional sobre Sistemas Neuromórficos en Tennessee, explora cómo se puede usar la imitación de libélulas para mejorar los sistemas de defensa antimisiles .
Las libélulas pueden ser criaturas diminutas que parecen inofensivas a primera vista, pero son depredadores muy eficientes. Estos insectos capturan a sus presas más del 95 por ciento de las veces , lo que los convierte en uno de los cazadores más mortíferos del reino animal. Además, su tiempo de reacción es de tan solo 50 milisegundos ; en comparación, parpadear tarda unos 300 milisegundos.
Por esas razones, la neurocientífica computacional Frances Chance de los Laboratorios Nacionales Sandia está interesada en estudiar los minúsculos cerebros de los insectos. Su misión es hacer que la tecnología militar sea más eficiente para interceptar objetos en vuelo. Recientemente desarrolló algoritmos informáticos diseñados para imitar la forma en que una libélula procesa la información visual mientras caza. Los algoritmos se utilizaron recientemente en simulaciones anteriores, que mostraron que las libélulas artificiales, en un entorno virtual simplificado, atraparon con éxito a sus presas.
«Intento predecir cómo están conectadas las neuronas en el cerebro y comprender qué tipo de cálculos están haciendo esas neuronas, basándome en lo que sabemos sobre el comportamiento del animal o lo que sabemos sobre las respuestas neuronales», dijo. (Relacionado: las defensas antimisiles estadounidenses quedaron totalmente obsoletas por el misil hipersónico Mach 10 desarrollado por China ).
Al igual que el cerebro, las técnicas de interceptación que se utilizan en los sistemas de defensa antimisiles requieren una gran cantidad de cálculos. Al utilizar información del cerebro de las libélulas, Chance puede desarrollar un nuevo modelo computacional para un aparato de defensa más pequeño, liviano y más eficiente.
MilitaryTechnology.news tiene más información sobre conceptos de tecnología basados en el comportamiento animal.
FUENTES:
https://www.science.news/2020-09-29-scientists-develop-squid-robots-for-military.html
