No necesitan cámara para moverse, solo sonido y llegan donde nadie puede: así son estos nuevos drones

Existe la creencia muy extendida de que los murciélagos son ciegos, cuando realmente no lo son. Estos mamíferos voladores (no son aves aunque tengan alas) cuentan con ojos funcionales y una vista adaptada a la oscuridad —de hecho, algunas especies tienen una visión más aguda que la de los humanos, sobre todo cuando hay poca luz—. No obstante, cuando es de noche se guían principalmente mediante ecolocalización.

La ecolocalización es un sistema similar a un radar. Los murciélagos emiten ultrasonidos —por lo general, que el oído humano no es capaz de escuchar— que rebotan en los objetos del entorno. Luego, escuchan el eco que les regresa, y su cerebro es capaz de interpretarlos para saber la distancia a la que están dichos obstáculos, su tamaño, forma, si se mueven e, incluso, la textura que tienen.

Gracias a la ecolocalización, los murciélagos pueden volar a gran velocidad cuando no hay nada de luz sin miedo a chocarse. Además, este sistema les sirve también para saber donde están sus presas, como insectos. Tomándolo como inspiración, un grupo de investigadores ha desarrollado un sistema de navegación basado en el sonido para pequeños robots aéreos, también conocidos como drones.

Los pequeños drones contarían con sistemas de propulsión alternativos para ser más eficientes energéticamente

El Instituto Politécnico de Worcester (más conocido por las siglas WPI, de su nombre en inglés), es una de las primeras universidades de ingeniería y tecnología fundadas en Estados Unidos. Un grupo de investigadores del centro, ubicado en Massachusetts, está desarrollando un sistema de navegación basado en el sonido que está inspirado en la forma en que las aves y los murciélagos se orientan en entornos complejos.

Diseñado para pequeños robots aéreos, el objetivo es que el sistema permita a los drones operar en presencia de humo, polvo y oscuridad. Si bien las cámaras de estos dispositivos suelen destacar por su gran calidad de imagen, en las circunstancias mencionadas resultan insuficientes, ya que los sensores de luz tradicionales no tienen el efecto esperado. El objetivo es que el sistema pueda emplearse para misiones de búsqueda, rescate y entornos peligrosos.

Nitin Sanket, profesor e investigador principal del WPI, ha obtenido una subvención de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) para la Investigación Fundamental en Robótica que financiará un proyecto de tres años mediante un presupuesto de 704.908 dólares. Por lo que se sabe, el proyecto lleva en desarrollo desde el pasado mes de septiembre.

Estaba decidido a llevarlo a cabo de forma independiente porque el proyecto encajaba a la perfección. Al recibir esta subvención, me siento muy satisfecho y con renovadas energías para seguir impulsando los límites de la percepción robótica bioinspirada

Los robots aéreos/drones serán tremendamente diminutos: menos de 100 milímetros. También pesarán muy poco: menos de 100 gramos. Para lograr que estos dispositivos sean funcionales, primero hay que conseguir ciertas mejoras. Actualmente, los investigadores están trabajando en diversos problemas, como el ruido de las hélices y la limitada resolución de los ultrasonidos mediante el uso de metamateriales especialmente diseñados para la minimización de la interferencia sonora.

Los metamateriales son materiales artificiales con propiedades extraordinarias que proceden de su estructura interna, diseñada a escala submicrométrica o nanométrica, y no de su composición. Algunos son capaces de manipular ondas como la luz, el sonido o el calor, así como hacer un objeto invisible a ciertas longitudes de onda o un índice de refracción negativo. Propiedades que no están presentes en la naturaleza.

Los investigadores también están explorando métodos de propulsión alternativos, como mecanismos de alas batientes, para mejorar el rendimiento y reducir la interferencia acústica en los compactos robots voladores. La intención es crear drones pequeños, asequibles y energéticamente eficientes que puedan operar en entornos donde la visión está comprometida: "Se trata de crear herramientas que apoyen la protección, la prevención y la preservación de una manera rentable, escalable y desplegable", explicó Sanket.