Harvard crea gusanos robots que se comunican entre sí y se pueden mover por cualquier superficie

Ingenieros de la Universidad de Harvard presentaron una plataforma robótica innovadora: gusanos robots flexibles que cooperan formando estructuras enredadas, capaces de desplazarse por una amplia variedad de superficies.

El diseño se basa en el comportamiento colectivo de los gusanos negros de California, que tienden a enroscarse y moverse en masa. Los investigadores lograron replicar estos movimientos grupales con robots independientes, abriendo el camino para nuevas aplicaciones en exploración, rescate y arquitectura robótica.

La capacidad de estos robots para entrelazarse y operar tanto en ambientes terrestres como acuáticos representa un avance destacado en la robótica blanda. “Observamos el sistema biológico y decimos: ‘¡Miren qué genial es esto!’”, expresó Justin Werfel, director del Laboratorio de Diseño de Emergencias de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS).

Werfel, líder del proyecto, subrayó el entusiasmo del grupo de trabajo por desarrollar una plataforma que, inspirada en la naturaleza, supera en eficiencia a los sistemas tradicionales al actuar como una unidad colectiva.

Cada robot mide cerca de 30 centímetros y se construye con materiales poliméricos sintéticos que le otorgan flexibilidad y resistencia. El movimiento individual de los robots se genera con la presurización de una cámara de aire en su interior, lo que les permite enroscarse de forma similar a los gusanos reales.

Cuando varios dispositivos se enroscan en proximidad, sus cuerpos se entrelazan rápidamente y forman una sola estructura activa. Una vez que los robots se agrupan, la masa colectiva puede desplazarse sobre diversas superficies, tanto sólidas como líquidas.

El enredo físico no solo favorece la cohesión entre las unidades, sino que además se explora como un posible canal de comunicación y coordinación. Este enfoque permite que la plataforma reaccione en conjunto a obstáculos o tareas que requieran la colaboración de varios robots simultáneamente.

La principal innovación radica en el enfoque del enredo físico como mecanismo de cooperación y comunicación entre los robots. “El entrelazamiento físico es no solo un medio de cohesión, sino un canal de comunicación y coordinación”, explicó Werfel.

Mientras que la mayoría de los sistemas robóticos se diseñan para operar de forma autónoma y separada, la propuesta de Harvard apuesta a las ventajas del movimiento y la acción grupal, inspirándose directamente en la biología.

De esta manera, la plataforma permite estudiar el comportamiento colectivo emergente, un fenómeno ampliamente observado en el mundo animal, pero aún poco explorado en el desarrollo de robots flexibles y blandos.

Los gusanos robóticos se elaboran a partir de hilos delgados y suaves, compuestos por polímeros ligeros y resistentes. Cada robot se alimenta de forma independiente, lo que facilita su manejo y programación.

Para moverse, utilizan una técnica basada en la presión de aire interna, que modifica su forma y les permite enroscarse y entrelazarse con otros robots.

El sistema se diseñó para replicar los patrones de movimiento observados en los gusanos negros de California, cuyo comportamiento colectivo ha sido objeto de estudio en biología y robótica.

Estos gusanos tienden a agruparse, lo que les permite superar obstáculos, cruzar huecos y aumentar su capacidad de movilidad y supervivencia, cualidades que los ingenieros de Harvard trasladaron a la tecnología robótica.

Los investigadores de Harvard aspiran a que estas plataformas robóticas puedan explorar grandes espacios y entornos complejos donde los sistemas convencionales resultarían poco eficientes.

Algunas aplicaciones potenciales incluyen el rescate en áreas de difícil acceso, la exploración de terrenos peligrosos o el montaje de estructuras para distintas industrias.

Entre los objetivos a largo plazo, los investigadores planean diseñar versiones completamente inalámbricas, que utilicen microfluidos para su control y dirección.

“Grupos de muchos robots independientes se moverán por entornos naturales con total autonomía”, anticipó Werfel, quien destacó la posibilidad de que estos dispositivos puedan cruzar huecos, trepar edificaciones y operar de manera coordinada para mover objetos o realizar tareas complejas.