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La última tecnología en raciones de 5 minutos

Esta trampa de origami impresa en 3D captura la delicada vida submarina sin dañarlos

Llamar a alguien «sin espalda» es un insulto en tierra, pero en el océano, es simplemente una elección racional de estilo de vida. De medusas a pulpos, de anémonas a pepinos de mar, vida bajo olas llenas de esponjosos invertebrados. Pero si bien estos cuerpos blandos están perfectamente adaptados a las aplastantes presiones del océano, representan un problema para los científicos que esperan estudiarlos. ¿Cómo se pueden recuperar organismos tan delicados sin verse afectados?

Una respuesta podría estar en el arte japonés del origami. Inspirándose en las técnicas tradicionales de plegado de papel, los ingenieros marinos y biólogos han diseñado una trampa de origami impresa en 3D de 12 lados que se puede doblar fácilmente alrededor de criaturas marinas insospechadas. El dispositivo (conocido como dodecaedro operado por rotación, o RAD para abreviar) se puede conectar al brazo de un rover submarino y activarse de forma remota para capturar de forma segura la vida marina blanda.

El dispositivo ya ha sido probado con éxito, capturando pequeños calamares, pulpos y medusas a una profundidad de 700 metros en el océano. Pero su diseño es lo suficientemente robusto para operar a profundidades de hasta 11 kilómetros y podría extenderse fácilmente para apuntar a organismos más grandes.

David Gruber, un biólogo marino que ayudó a diseñar el RAD, dijo El borde que una nueva tecnología como esta es la clave para la exploración del océano. Desde la década de 1920, los intentos de estudiar la vida marina se han basado en redes que han cruzado con éxito los mares en busca de especies de cuerpo duro como peces y crustáceos. Sin embargo, no fueron discriminatorios en la captura y trituración de formas de vida gelatinosas. Los nuevos dispositivos, como las pruebas de succión (que literalmente recolectan muestras de rovers remotos), pueden apuntar a un cuerpo en particular, pero aún pueden dañar formas de vida delicadas.

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Imágenes fijas que muestran la captura de tres tipos diferentes de vida marina de cuerpo blando utilizando RAD.
Imagen: Instituto Wyss de la Universidad de Harvard

Esto significa que se ha «descuidado» el estudio de criaturas de cuerpo blando como medusas, medusas y tunicados, dice Gruber. Incluso se les llama «fauna olvidada» por este motivo. Gruber dice que con la ayuda de la nueva tecnología, apenas estamos comenzando a comprender el papel vital que juegan estas criaturas en el ecosistema oceánico. «A nivel mundial, se estima que el zooplancton es una biomasa de más de 38 mil millones de kilogramos de carbono», dijo. Esto representa alrededor del 7% de la biomasa total del mundo (el peso seco de los organismos vivos), o más de 100 veces la biomasa total de la humanidad.

Sin embargo, el diseño del RAD no fue fácil y el dispositivo está lleno de pequeños pero importantes toques de diseño. Por ejemplo, quedan espacios entre los paneles del dodecaedro para evitar que la presión se acumule en el interior cuando el rover marino viaja desde el fondo del océano hasta la superficie. Los bordes de estos paneles también son más suaves que el plástico duradero del cuerpo principal. (Esta decisión se tomó para que el dispositivo no amputara accidentalmente a ninguna criatura marina luchadora).

Pero según el ingeniero mecánico de la Universidad de Harvard, Zhi Ern Teoh, el desafío clave era que el origami funcionara con un solo motor. Esto significa que todo el sistema tiene menos puntos de mal funcionamiento y se puede plegar y desplegar con un solo comando. Pero eso significó que Teoh y sus colegas tuvieron que diseñar un conjunto complejo de conexiones que conectan cada uno de los 12 paneles del dispositivo al motor central. Debían ser lo suficientemente ligeros para no estresar el motor y lo suficientemente resistentes como para no romperse en medio de la misión.

El autor principal de la investigación, Zhi Ern Teoh, inspecciona el RAD cuando está conectado a un rover submarino (izquierda) y un primer plano del RAD, cerrado (derecha).
Foto de Kaitlyn Becker / Wyss Institute de Harvard

Este dispositivo de origami es solo un método que se está explorando para capturar la vida marina de cuerpo blando. Otros científicos han experimentado manos de robot hechas de dedos de calamar que son perfectos para atrapar corales. Pero una gran ventaja de este nuevo diseño, dicen Teoh y Gruber, es su potencial de cambio.

Como se mencionó anteriormente, el mecanismo básico del origami podría ampliarse a casi cualquier tamaño, lo que le permitirá capturar especies más grandes. (Teoh dice que una versión de tamaño humano incluso podría usarse para hábitats autoelevables en la exploración espacial). Si bien el RAD se opera actualmente manualmente, también podría convertirse en una trampa automática. Con señuelos para atraer criaturas marinas y sensores para detectar cuándo están en la posición correcta para ser atrapados.

Gruber es aún más ambicioso. «Veo esto como una plataforma tecnológica que esperamos que continúe evolucionando», dijo. “El sueño es cerrar los delicados animales profundos, hacer imágenes 3D que incluyan propiedades como dureza, imprimir en 3D ese animal en la superficie y también tener un ‘cepillo de dientes’ para hacerle cosquillas al cuerpo y sacarle todo el genoma. Entonces lo soltaría «.

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