Nota del Dr. Ariel Norambuena en el Newsletter «Universo Paralelo: Yo Robot»

Hace unas semanas, dos científicos de la División de Biología y Bioingeniería del Instituto de Tecnología de California (Caltech) se hicieron una pregunta disruptiva: ¿cómo es posible que los insectos puedan volar? Johan Melis y Michael Dickinson decidieron abordar este desafío de una manera innovadora y multidisciplinar, combinando análisis de imágenes, inteligencia artificial y robótica.

• Volar es algo impresionante, ¿no? Los humanos hemos descifrado este enigma y ahora surcamos los cielos usando aviones e, incluso, podemos controlar drones desde la comodidad de nuestra casa. Pero ¿cómo lo hacen los insectos en la naturaleza?

La evolución ha fomentado la creatividad con sus soluciones. Aves, mamíferos, incluso algunos dinosaurios y, por supuesto, los insectos, todos han encontrado maneras de volar. Pero los insectos tomaron un camino único: no desarrollaron sus alas a partir de patas modificadas, sino que encontraron una solución más ingeniosa, gracias al uso de estructuras biomecánicas complejas que se conectan a sus cuerpos. ¿Qué tiene de especial el ala de un insecto?

• Imagina mover una puerta.Para hacerlo, necesitas una bisagra que la conecte al marco. Bueno, el ala de una mosca es como una puerta, pero, en lugar de una bisagra grande, tiene un sistema de pequeños músculos articulados que la mueven. ¡Es para muchos una gran obra de ingeniería biomecánica!

Ahora, aquí viene lo interesante. Melis y Dickinson usaron cámaras ultrarrápidas (15 mil imágenes por segundo) para grabar la actividad muscular y el movimiento de las alas en tres dimensiones, capturando todo en unos pocos segundos. Luego, usaron los datos recopilados para entrenar un algoritmo de inteligencia artificial llamado red neuronal convolucional, que es como un detective de patrones, para descifrar cómo esos músculos hacen su magia. Y no contentos con eso, también usaron otra técnica, llamada arquitectura codificador-decodificador para poder vincular la actividad muscular con los movimientos del ala. ¡Todo un espectáculo científico!

• La gran hazaña de este equipo no se quedó solamente en la teoría,ya que lograron reproducir los patrones de movimiento de las alas en una mosca robótica, logrando cuantificar los efectos de la actividad muscular en las fuerzas aerodinámicas. Y sí, consiguieron resultados similares a las moscas reales.

Así que la próxima vez que veas una mosca dando vueltas por ahí, recuerda: detrás de esos movimientos aparentemente caóticos, hay un ballet de músculos y algoritmos que la hacen volar con gracia y precisión.

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