Vea cómo investigadores utilizan arañas muertas como pinzas robóticas

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En el laboratorio manipulan las patas de las arañas muertas con un soplo de aire para que sirvan de pinzas. Crédito: Universidad de Rice

En los últimos años, hemos visto una serie de pinzas robóticas inspiradas en la amplia gama de movimientos y capacidad de agarre de los animales. Ahora, los ingenieros mecánicos de la Universidad de Rice han reconvertido a las arañas muertas en pinzas mecánicas capaces de integrarse en entornos naturales y recoger objetos, como otros insectos, que pesan más que ellas.

A diferencia de las personas y otros mamíferos, que mueven sus extremidades extendiendo y contrayendo músculos opuestos, las arañas mueven sus patas por presión hidráulica. Las válvulas internas de la cámara hidráulica de la araña, o prosoma, les permiten controlar cada pata individualmente. La cámara del prosoma, situada cerca de la cabeza, se contrae para enviar sangre a las extremidades, obligándolas a extenderse. Cuando se alivia la presión, las patas vuelven a cerrarse.

El equipo de la Universidad de Rice, dirigido por el profesor Daniel Preston y la estudiante de posgrado Faye Yap, se propuso comprobar si podían provocar manualmente esos movimientos en arañas lobo muertas. Hicieron que las pinzas manipularan una placa de circuito, movieran objetos e incluso levantaran a otra araña. Un estudio publicado en Advanced Science describe el proceso por el que los investigadores aprovecharon la fisiología de una araña en el primer paso hacia un nuevo campo de investigación que llaman "necrobótica".

Para montar las pinzas necrobóticas, Yap introdujo una aguja en la cámara del prosoma y la fijó con un poco de pegamento. El otro extremo de la aguja se conectaba a uno de los bancos de pruebas del laboratorio o a una jeringa manual, que suministraba una cantidad ínfima de aire para activar las patas casi al instante. A continuación, se introduce aire en la cámara, lo que hace que las patas se abran y, cuando se vuelve a sacar el aire de la cámara, las patas se cierran.

Credito: Universidad de Rice

El laboratorio sometió a una ex araña a 1.000 ciclos de apertura y cierre para ver cómo aguantaban sus extremidades y comprobó que era bastante robusta. "Empieza a experimentar cierto desgaste a medida que nos acercamos a los 1.000 ciclos", dijo Preston. "Creemos que está relacionado con problemas de deshidratación de las articulaciones. Creemos que podemos superarlo aplicando revestimientos poliméricos".

Las pruebas demostraron que las pinzas necróticas podían agarrar objetos con geometrías irregulares, levantar más del 130% de su propio peso corporal y, en ocasiones, mucho más.

Preston dice que se le han ocurrido algunas aplicaciones de la necrobótica. "Hay muchas tareas de recoger y colocar que podríamos estudiar, tareas repetitivas como clasificar o mover objetos a estas pequeñas escalas, y quizá incluso cosas como un montaje de microelectrónica", dijo. "Además, las propias arañas son biodegradables. Así que no estamos introduciendo un gran flujo de residuos, lo que puede ser un problema con componentes más tradicionales".

Fuentes, créditos y referencias:

Te Faye Yap et al, Necrobotics: Biotic Materials as Ready‐to‐Use Actuators, Advanced Science (2022). DOI: 10.1002/advs.202201174

Fuente: Universidad de Rice