La imitación de los sistemas de sensores animale puede contribuir a la mejora de la navegación submarina. Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) de Singapur han inventado un equipo de sensores, similar a la series de receptores que se encuentran en la línea lateral de los peces ciegos Astyanax mexicanus, que viven en cuevas profundas de México, y que les permite detectar los objetos de su entorno y nadar con rapidez sin chocar con obstáculos.
La imitación de los sistemas de sensores animale puede contribuir a la mejora de la navegación submarina. Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) de Singapur han inventado un equipo de sensores, similar a la series de receptores que se encuentran en la línea lateral de los peces ciegos Astyanax mexicanus, que viven en cuevas profundas de México, y que les permite detectar los objetos de su entorno y nadar con rapidez sin chocar con obstáculos.Los sensores utilizan una combinación de presión de agua y de tecnología de visión digital y proporcionan a los usuarios de sistemas submarinos una imagen tridimensional de los obstáculos y objetos que se encuentran en su alrededor y también realiza un mapa de su entorno. Las posibles aplicaciones de estos sensores son enormes; podría sustituir los actuales “ojos y oídos” utilizados en vehículos submarinos autónomos (AUV), submarinos y buques, que actualmente utilizan cámaras y sónares para obtener información sobre el entorno submarino que les rodea.
El sensor, de baja potencia, difiere de las cámaras que no pueden ver en la oscuridad o en aguas turbias; y de los sónares, cuyas ondas provocan daños en algunos animales marinos.
Los nuevos sensores, extremadamente pequeños (1,8 x1,8 mm) y fabricados utilizando la tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS), harán más inteligentes a estos robots y prologarán su operatividad, mientras duren sus baterías. Están siendo utilizados en los AUV desarrollados por investigadores del centro de investigación Singapur-MIT para la Investigación y la Tecnología (SMART), fundado por la National Research Foundation.
“Para imitar a la naturaleza, nuestro equipo creó unas bases sensoriales microscópicas envueltas en hidrogel, un material similar a los neuromastos naturales del pez ciego Astyanax mexicanus, en una matriz de dos filas de cinco sensores… Esta matriz de microsensores permitirá a los AUV localizar, identificar y clasificar obstáculos y objetos en el agua, mediante la presión de agua y también optimizará sus movimientos en el agua al detectar el flujo del agua,” dijo el profesor asociado Miao Jianmin, de la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, que ha colaborado con SMART para el desarrollo de sensores que imiten la fila de receptores de la línea lateral del pez Astyanax mexicanus.
La matriz de nuevos sensores costaría menos de 62 euros, siendo más asequible que los sónares, que pueden detectar objetos a distancia, pero no los próximos y cuestan miles de dólares.
Otro de los científicos asociados al proyecto, el profesor Michael Triantafyllou, de Centro de SMART para modelado y detección medioambiental, señala que entre los problemas actuales que se presentan a los AUV se incluyen la navegación en aguas turbias, como las que se encuentran en las proximidades de Singapur, en las que las cámaras submarinas sólo pueden ver a una corta distancia; y otros métodos de observación, como las cámaras y luces submarinas, la navegación acústica y los sónares son muy caros y exigen grandes niveles de energía que agotan las baterías; al contrario que los nuevos sensores, son mucho más baratos y que sólo requieren niveles bajos de energía.
El objetivo de los AUV es analizar el medio ambiente, detectando la polución medioambiental, los contaminantes y vigilando la calidad del agua en las proximidades de de Singapur. Los AUV también llevarán sensores químicos para detectar las condiciones químicas del agua (oxígeno, nutrientes, metales, aceites, pesticidas) y biológicos para vigilar las concentraciones de bacterias y otros elementos patógenos. En el campo de defensa, estos sensores pueden detectar submarinos en sus proximidades sin emplear el sonar que descubriría su posición.
Se están desarrollando dos tipos de sensores, uno piezoeléctrico que no necesita energía porque genera electricidad cuando el flujo del agua atraviesa los sensores, y un sensor biomimético de baja potencia que puede detectar objetos submarinos, incluso cuando el flujo del agua que lo atraviesa es muy bajo.
Por Julio Garulo
03/01/13
REVISTA ATENEA