Читать книгу 60 inventos que nos cambiaron la vida - Emmanuelle Pouydebat - Страница 15

¡Atención! Después de los récords de los pájaros, veamos las proezas de algunos insectos de vuelos con alas batientes y otros vuelos estacionarios. Cuando la deformación anatómica de la libélula (odonatas) se pone al servicio de los sensores del futuro, el miniaturismo se convierte en una apuesta fundamental… En efecto, los investigadores de todo el mundo inventan sus propios microdrones, artefactos aéreos en miniatura, de apenas algunos centímetros. Un microdrón, que representa la tercera generación de drones, puede ser utilizado en el marco de la investigación y de la asistencia a víctimas, de la vigilancia por parte de las autoridades, la detección de agentes químicos o biológicos, etc. Las acciones se articulan en torno al reconocimiento en espacios confinados, a la combinación del vuelo de desplazamiento (de tipo avión) con el vuelo de observación (de tipo helicóptero), al pasaje del vuelo exterior al vuelo interior venciendo los obstáculos, etc. Los microdrones de exterior deben mejorar todavía sus cualidades aerodinámicas y su rapidez, mientras que los microdrones de interior necesitan más estabilidad, dominio de la inmovilidad y una detección más eficaz de los obstáculos.

Para alcanzar estos objetivos de innovación, los estadounidenses se inspiran en los increíbles colibríes (Trochilidae), y los alemanes, en las gaviotas (Laridae). ¿Y los franceses? Los franceses centran su atención en un insecto excepcional: ¡la libélula! En efecto, los cohetes, los aviones y los helicópteros usan técnicas de vuelo variadas y eficaces. Sin embargo, el vuelo de alas batientes de los pájaros y de las libélulas pareció durante mucho tiempo una hazaña tecnológica inimitable. Crear una aeronave de alas batientes representó entonces un desafío y un sueño de muchos inventores. El ornitóptero de Leonardo da Vinci, una máquina semejante a alas de pájaro activadas por la fuerza muscular humana, lamentablemente nunca voló. Inspirándose en el vuelo de los insectos y tratando toda su vida de reproducirlo, sin éxito, Étienne Œhmichen murió en la ruina y en el más absoluto anonimato.

Siglos de intentos. Pero no en vano. Y la apuesta es enorme, porque las demás clases de microdrones no son satisfactorios. Los microdrones de tipo avión son rápidos, pero no pueden realizar vuelos estacionarios. Los de tipo helicóptero son lentos, ruidosos y muy costosos en el plano energético. A la inversa, los microdrones de alas batientes tienen el potencial de ser económicos y miniaturizables hasta un centímetro, son muy eficaces, silenciosos y capaces de vuelos estacionarios. Encontramos, por ejemplo, el dron-colibrí norteamericano, que prefigura la era de los nanodrones, el SmartBird alemán ultraligero, con una maniobrabilidad excepcional e incluso el minúsculo DelFly neerlandés, libélula robot de 20 g, que evita los obstáculos, ya que posee una visión 3D, que podría tener innumerables aplicaciones en el terreno del espectáculo, del deporte, de la búsqueda de víctimas y también de la agricultura. Pero todavía no somos capaces de producir en gran cantidad ese tipo de dron, ni de reducir mucho su tamaño por los problemas relacionados con la batería. ¡Los desafíos a enfrentar ocuparán seguramente a los investigadores durante décadas! (2)

Y ese es el objetivo del proyecto Remanta que, bajo la égida del Ministerio de Defensa de Francia, intenta realizar, desde hace unos quince años, un robot libélula de 15 cm y 20 g. (3) El objetivo original de ese proyecto reside en la reproducción de la deformación vibratoria del tórax de la libélula: la misma deformación que hace batir sus alas a alta frecuencia con un mínimo de energía. Ese trabajo muestra de un modo fascinante que un insecto de ese tamaño, al igual que el microdrón, se apoya en los torbellinos aéreos para propulsarse o mantenerse en vuelo estacionario. Otro desafío importante: inventar los sensores del futuro, que permitirán que un microdrón detecte cualquier obstáculo, especialmente encontrando la velocidad de desplazamiento y equilibrándola, como lo hacen una mosca o una libélula con sus ojos para controlar trayectoria y altitud. Esperemos que este proyecto se pueda realizar. A la bioinspiración francesa, que durante mucho tiempo sufrió una especie de compartimentación de las disciplinas, a veces le cuesta encontrar financiación…

Pero hay un proyecto que se llevó a cabo. Los insectos gozan de una percepción excepcional de su ambiente, que les permite evitar los obstáculos a pesar de su alta velocidad de desplazamiento. No se necesitaba más para inspirar a los investigadores. Imaginemos un dron capaz de volar según el relieve, un dron capaz de evitar los obstáculos sin medida de velocidad o de altitud. Algunos investigadores franceses no solo lo imaginaron, sino que lo hicieron. Especialistas en biorrobótica crearon el primer robot que vuela eficazmente sobre un terreno accidentado sin acelerómetro, gracias a un ojo bioinspirado. (4) Les presento a BeeRotor, inspirado, entre otras cosas, en los ojos de las abejas. Este robot de alrededor de 50 cm puede desplazarse dentro de un túnel sin chocar con obstáculos verticales, ni con las paredes desiguales y en movimiento. Evita perfectamente los obstáculos sin acelerómetro. Pero todas las aeronaves, desde el “simple” dron hasta un cohete, pasando por un avión, están provistas de acelerómetros que les proveen datos indispensables, en especial la dirección del centro de la Tierra, para estabilizarse. Sin embargo, los insectos voladores se desplazan sin ese instrumento, como BeeRotor. En efecto, para realizar esta clase de navegación, regula su velocidad y utiliza sus sensores de flujo ópticos inspirados en la visión de las abejas, que utilizan el desfile del paisaje para desplazarse y no la dirección de la gravedad, como lo permite un acelerómetro. Precisamente, desplazarse a pesar de los obstáculos sin acelerómetro abre diversas perspectivas más allá de BeeRotor, en particular en la robótica miniaturizada. Los acelerómetros son pesados y no muy convenientes para los pequeños robots muy útiles para la inspección de pequeños espacios, como las tuberías e incluso en el marco de misiones espaciales que necesitan transportar dispositivos livianos y para los cuales los sensores de flujo óptico podrían ser muy apropiados. (5)