(NC&T) Científicos del Instituto Tecnológico de Georgia han presentado varias de sus investigaciones en un simposio internacional para el diseño inspirado en la biología.

            Steve DeWeerth y Lena Ting, miembros del Departamento de Ingeniería Biomédica en el Tecnológico de Georgia y la Universidad de Emory respectivamente, están trabajando en un sistema avanzado para controlar las patas de los robots y las prótesis humanas, usando inspiración biológica. Su investigación se centra en comprender a fondo cómo el sistema nervioso se comunica con las articulaciones y los músculos para lograr tanto el movimiento como el equilibrio, y crear entonces sistemas que reproduzcan fielmente el movimiento natural fluido de los animales y los humanos. La meta del grupo es ayudar a construir robots con buena movilidad, así como prótesis que permitan movimientos naturales, más similares a los de un miembro real.

            Un experimento involucra a un pequeño robot que reproduce fielmente el movimiento y el equilibrio de un gato, para ayudar al equipo a determinar cómo el cuerpo se comunica con las articulaciones y los músculos ayudando a compensar cambios súbitos en la marcha, y situaciones como tropiezos y demás. El pequeño robot es sometido a traqueteos de la superficie sobre la que avanza, y a empujones, en tanto que los investigadores recogen datos sobre cómo evita la caída y qué tipo de presiones producen la pérdida del equilibrio.

            Otro proyecto combina el músculo real de una rana con una pierna robótica virtual. Impulsos de fuerza que simulan un estímulo externo (como un encontronazo súbito) son enviados al músculo de la rana por una computadora y un motor. El músculo envía entonces una señal hacia la computadora, y el modelo virtual traduce la reacción. La fusión de los sistemas biológico e informático crea un lazo de información eléctrica y mecánica de retorno que proporciona a los investigadores una buena idea sobre cómo reacciona el músculo ante ciertos estímulos mecánicos.

(Hang Lu muestra un chip para controlar los estímulos recibidos por gusanos microscópicos.) (Foto: GIT)      Y en una investigación que podría llevar a nuevas estrategias para la ingeniería de los tejidos, su reparación y reemplazo, el biólogo J. Todd Streelman del Tecnológico de Georgia, estudia las mandíbulas de especies diferentes de peces cíclidos, para entender mejor las propiedades mecánicas de las mandíbulas y los dientes bajo tensión.             Algunas especies de cíclidos trituran presas muy duras, mientras otras no lo hacen. El equipo de Streelman está generando imágenes de rayos X tridimensionales de sus mandíbulas para permitir comparar las especies y ver la arquitectura microscópica que refuerza las mandíbulas mientras los peces trituran sus presas. Usando una técnica normalmente empleada por los ingenieros para modelar las propiedades mecánicas, los investigadores pueden determinar qué partes de las mandíbulas son más importantes para resistir esas fuerzas de compresión extremas.