La polinización artificial gana terreno

Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado insectos robóticos avanzados que podrían ayudar a la agricultura mediante la polinización artificial. Podrían resultar especialmente útiles en los entornos interiores controlados de las "agricultura verticales" de alta tecnología.

Con un método más eficiente de polinización artificial, los agricultores del futuro podrán producir hortalizas bajo agricultura vertical en zonas urbanas, aumentando los rendimientos y mitigando algunos de los impactos nocivos de la agricultura sobre el medio ambiente.

Para ayudar a que esta idea se haga realidad, los investigadores del MIT están desarrollando insectos robóticos que algún día podrían salir de colmenas mecánicas para realizar una polinización rápida y precisa. Sin embargo, incluso los robots del tamaño de un insecto no son rival para los polinizadores naturales como las abejas cuando se trata de resistencia, velocidad y maniobrabilidad.

Ahora, inspirados por la anatomía de estos polinizadores naturales, los investigadores han mejorado su diseño para producir pequeños robots aéreos que son mucho más ágiles y duraderos que las versiones anteriores.

"Estos tipos de robots abrirán alternativas de uso muy nuevo", dijo a Reuters el coautor principal Suhan Kim, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación (EECS).

“Por ejemplo, podemos pensar en la polinización artificial. “Dado que nuestro robot parece un insecto y es muy ligero y pequeño, si podemos controlarlo con mucha precisión, podremos hacer algo sobre flores u hojas, lo que requiere interacciones muy delicadas”.

Los robots, más livianos que un clip, pueden flotar durante aproximadamente 1,000 segundos, más de 100 veces más que los modelos anteriores. También son capaces de realizar maniobras acrobáticas a alta velocidad, incluidas volteretas aéreas dobles.

El nuevo diseño reduce a la mitad el tamaño del modelo anterior del equipo, con mayor estabilidad y al mismo tiempo libera espacio para circuitos electrónicos. Tiene suficiente espacio libre para que el robot pueda llevar pequeñas baterías o sensores, lo que podría permitirle volar por sí solo fuera del laboratorio.

“La cantidad de vuelo que demostramos en este artículo es probablemente mayor que toda la cantidad de vuelo que nuestro campo ha podido acumular con estos insectos robóticos. "Con la vida útil mejorada y la precisión de este robot, nos estamos acercando a algunas aplicaciones muy interesantes, como la polinización asistida", dice Kevin Chen, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación (EECS), jefe del programa Soft and Laboratorio de Micro Robótica dentro del Laboratorio de Investigación en Electrónica (RLE) y autor principal de un artículo de acceso abierto sobre el nuevo diseño.

“Queremos que el robot pueda tener una placa [de circuito], una batería y los sensores a bordo. Para lograr eso necesitamos una carga útil mucho mayor que la actual. "En este momento estamos trabajando para optimizar el diseño del robot para que se pueda levantar cada vez más", dijo Kim.

A largo plazo, el equipo espera que esto permita el vuelo autónomo fuera del laboratorio. Esta tecnología podría aumentar significativamente el rendimiento de los cultivos verticales de varios niveles al proporcionar un método más eficiente para la polinización artificial.

La agricultura vertical, nombre que se le da a la producción de cultivos en varios niveles bajo agricultura protegida, es una industria en rápido crecimiento con miles de millones de dólares invertidos en proyectos en todo el mundo.

Se considera parte de la solución al desafío de seguridad alimentaria que plantea la expansión de la población en un momento en que el cambio climático y la geopolítica amenazan el suministro.

“Esto no significa realmente que queramos reemplazar por completo a las abejas en la naturaleza, pero lo que a veces escuchamos de agricultores es que hay casos en los que ya no podemos confiar en las abejas, como en la agricultura protegida en zonas urbanas (ciudades), donde realmente no podemos tener hogares para abejas debido a problemas de seguridad o algunos problemas ambientales. “En ese caso, podemos empezar a pensar en utilizar nuestro robot para realizar esta función de polinización”, añadió Kim.

A pesar de las mejoras del equipo, los insectos robóticos aún no pueden igualar las capacidades de los polinizadores naturales. Sin embargo, los investigadores pretenden mejorar el tiempo de vuelo y la precisión de los robots para permitirles aterrizar y despegar desde el centro de una flor.

La investigación fue publicada en la revista Science Robotics.

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