Robots acuáticos comestibles podrían ser consumidos por los peces para reducir los desechos.

Cuando se despliega un robot en un entorno acuático sin planes de recuperarlo, es crucial asegurarse de que el dispositivo sea biodegradable. Científicos suizos han avanzado en esta idea desarrollando pequeños robots que los peces pueden comer de forma segura una vez que los robots completan su misión.

El estado actual de los microbots ambientales

Ya existen varios micro-robots experimentales, equipados con sensores y componentes electrónicos, diseñados para moverse por entornos naturales mientras recolectan o transmiten datos ambientales. Los diseñadores suelen crear estos dispositivos para un solo uso y los fabrican con materiales biodegradables. Sin embargo, muchos todavía incluyen plásticos y productos químicos dañinos en su construcción.

Con el objetivo de encontrar una solución más sostenible, el profesor Dario Floreano, el estudiante de doctorado Shuhang Zhang y sus colegas de la EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) desarrollaron robots acuáticos completamente seguros para el medio ambiente. Con forma de pequeños barcos, estos robots miden unos 5 cm de largo, pesan aproximadamente 1,43 gramos y pueden desplazarse a velocidades de hasta tres veces la longitud de su cuerpo por segundo.

¿La parte más sorprendente? Los investigadores los fabrican con comida para peces.

Los investigadores muelen pellets comerciales de alimento para peces hasta convertirlos en polvo, los mezclan con un aglutinante biopolimérico, moldean la mezcla con forma de barco y luego la liofilizan para formar los cascos de los robots.

La mecánica interna: química segura y simple

Dentro de cada robot, hay una cámara llena con una mezcla no tóxica de ácido cítrico y bicarbonato de sodio. Los investigadores sellan la cámara por la parte inferior con un tapón de gel y la conectan a un depósito microfluídico lleno de propilenglicol, que forma la capa superior del cuerpo del robot.

Una vez colocado en la superficie del agua, la humedad pasa lentamente a través del gel semipermeable. Cuando el agua alcanza el polvo dentro de la cámara, se desencadena una reacción química que produce gas dióxido de carbono. Este gas se acumula en el depósito, empujando el glicol hacia fuera a través de una abertura en la parte trasera del robot.

El sistema de propulsión impulsa al robot hacia adelante utilizando el efecto Marangoni: el glicol expulsado reduce la tensión superficial del agua, imitando el movimiento de algunos insectos acuáticos. Es importante destacar que el glicol no es tóxico.

¿Entonces, cómo podrían los investigadores o ingenieros utilizar estos robots?

Monitoreo ambiental y acuicultura

Los investigadores pueden desplegar inicialmente un grupo de estos robots en lagos, estanques u otros cuerpos de agua. A medida que los robots se desplazan aleatoriamente, sus sensores integrados recolectan datos como la temperatura, el pH y los niveles de contaminantes. El sistema puede luego transmitir estos datos de forma inalámbrica o almacenarlos para ser recuperados en caso de que se recojan los robots.

Con el tiempo, los cascos de los robots absorberían agua, se ablandarían y comenzarían a hundirse. En ese momento, los peces u otros animales acuáticos podrían comérselos. Otro uso potencial es en la acuicultura, donde estos robots podrían servir como vehículos para distribuir alimento medicado.

Todos los componentes del robot se biodegradarán de forma natural, incluso si ningún animal los consume. El próximo gran desafío para el equipo de investigación es desarrollar sensores y componentes electrónicos que también sean biodegradables — o incluso comestibles.

Floreano afirma que los investigadores ya están reemplazando activamente los desechos electrónicos por materiales biodegradables, pero apenas han explorado materiales comestibles con perfiles nutricionales y funciones específicas — un área que abre enormes oportunidades para mejorar tanto la salud humana como la animal.

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