CIENCIA

Sofi el pez robot que vigila el océano

Un ejemplar diferente surca el fondo del mar para develar los misterios de la vida submarina.

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SoFi, el pez robot del MIT que monitorea el océano. Foto: REUTERS
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Eres un pez en el océano. Es el año 2023 y por todo el arrecife donde vives los humanos han empezado a desplegar cardúmenes de peces robot para vigilar tu ambiente, monitorear la contaminación y reunir información sobre tu comportamiento. Bienvenidos al futuro, mis queridos amigos con aletas.

Es cierto, no eres un pez. Y este mundo de los peces robot como salidos de la ciencia ficción no existe. Pero tal vez llegue el día. y no dentro de mucho tiempo.

Esa es la esencia de SoFi: abreviatura de Soft Robotic Fish (pez robótico suave) recientemente revelado por científicos del Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencias de la Computación del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en la revista Science Robotics.

Los científicos explicaron cómo crearon el robot con aletas y cómo le fue en su primer chapuzón en un arrecife de coral ubicado a las afueras de Fiyi. Los peces robot como SoFi podrían ser fundamentales para comprender y proteger la vida marina que está en peligro de desaparecer dentro del frágil ambiente oceánico, el cual está bajo la amenaza debido a la actividad humana y el cambio climático.

Este robot de medio metro de largo se parece a un verdadero pez: puede nadar en el océano a velocidades de hasta la mitad de su largo por segundo y a profundidades de hasta 18 metros debajo de la superficie. SoFi usa una batería que dura 45 minutos por vez.

Debido a que no la delatan un cable conectado a un bote, una hélice ruidosa o un cuerpo enorme, rígido, extraño o angular de un aparato metálico en la superficie, no parece molestar ni ahuyentar a los peces de verdad. Hay algunos que incluso nadan con ella. Al no estar conectada, ser suave, relativamente barata y bien tolerada, SoFi podría brindar a los biólogos la perspectiva de un pez sobre las interacciones animales en los ecosistemas marinos cambiantes.

SoFi comenzó como una cola de silicona de 23 centímetros que se movía con la ayuda de una bomba hidráulica, una combinación entre el amor por el buceo que tienen los especialistas en robótica del MIT y su trabajo con robots blandos.

"Me impresionó lo bien que funcionó, lo mucho que pude mover su cola de un lado al otro o hacer que nadara de derecha a izquierda, como un tiburón u otro pez", comentó Robert Katzschmann, estudiante de posgrado del MIT, quien encabeza el equipo. "Pero queríamos demostrar que no solo funcionaba en una banca o en una mesa de prueba".

SoFi debía poder nadar en el mar, en varias profundidades. Por lo tanto, se requería resistencia al agua, control de flotabilidad, que se modificaran las distribuciones del peso y debían encontrar una manera discreta de compartir la información debajo del agua. También implicaba el uso de un equipo compacto.

"El pez no puede tener el tamaño de un submarino a menos que hubiéramos querido construir una ballena", dijo Katzschmann.

Un par de años después de la primera prueba, SoFi ya tenía una cabeza y un cuerpo con aletas equipados con una cámara, un hidrófono bidireccional, una batería, sensores ambientales, sistema operativo y un sistema de comunicación que permitió que un buzo enviara órdenes por medio de un control modificado de Super Nintendo.

El sistema de comunicación fue el desafío más grande, dijo Katzschmann, porque por lo general se necesita un cable. Las señales remotas comunes que se utilizan para manejar drones aéreos no viajan debajo del agua. Sin embargo, las ondas de sonido sí lo hacen.

Crearon su propio lenguaje, enviando mensajes codificados en ondas sonoras agudas entre SoFi y el buzo. Asignaron sus propios tonos a las diferentes partes de la información, más o menos de la misma forma en que los tonos de marcado representan los números cuando se hace una llamada telefónica. Un sistema de procesamiento decodificaba y transmitía los mensajes para decir al buzo cosas como "SoFi está nadando hacia adelante" o dar una instrucción a SoFi para "girar 20 grados a la izquierda".

Las señales agudas solo viajan cerca de veinte metros y los peces no las pueden escuchar, aunque es probable que algunas ballenas o delfines sí puedan, lo cual podría requerir investigación.

"Nuestro objetivo principal era hacer algo para biólogos", mencionó Katzschmann, quien visualiza que el futuro habrá una red de robots SoFi revestidos de sensores que estudien las dinámicas de los cardúmenes o que monitoreen los niveles de contaminación conforme pasa el tiempo.

En la actualidad, Katzsch-mann está trabajando en una inteligencia artificial primitiva para que SoFi pueda utilizar sus videos con el fin de identificar y seguir a peces verdaderos.

No obstante, ¿qué pasaría si un pez real —o un tiburón— siguiera en su lugar a SoFi?

"Si un tiburón hubiese llegado y se hubiese comido a nuestro pez, tendríamos las grabaciones más increíbles", comentó Katzschmann.

Pez robot - Componentes están impresos en 3D

La parte de atras de SoFi está hecha de goma de silicona y plástico flexible. Además y varios componentes están impresos en 3D, incluida la cabeza, donde están dispuestos los componentes electrónicos.

Nadar - Los mecanismos para ponerse en marcha

Un motor bombea agua en dos cámaras parecidas a globos ubicadas en la cola del pez. Mientras una cámara se expande, el robot se dobla y flexiona hacia un lado, cuando el agua llega al otro, viceversa.

Descubrir - Tomando imágenes del mar

Los expertos del MIT colocaron una cámara con un lente ojo de pez —valga la redundancia—, que le ha permitido capturar imágenes tan buscadas por los científicos como las de un tiburón de Greenland.

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