Robot energizado por bacterias

Estimados colegas para su conocimiento:

(NCYT) Con esto en mente, un equipo de investigadores está perfilando un enfoque novedoso que podría algún día ayudar a los científicos envueltos en proyectos de exploración espacial a diseñar misiones más ambiciosas sin tener que preocuparse por los serios obstáculos energéticos que hoy deben afrontar.

Integrando tecnologías microrrobóticas, células (o celdas) de combustible microbianas y electrónica de bajo consumo energético, del Laboratorio de Investigación Naval estadounidense, el robotista Gregory P. Scott, del Departamento de Ingeniería en Naves Espaciales de dicho laboratorio, ha ideado un original microrrobot explorador autónomo, con un peso de menos de un kilogramo, y accionado por un tipo avanzado de MFC (Célula de Combustible Microbiana, por sus siglas en inglés).

El objetivo es conseguir una más eficiente y fiable fuente de energía para energizar pequeños vehículos robóticos en entornos donde la opción de la intervención humana es nula. La combinación de células de combustible microbianas con electrónica de muy bajo consumo energético y un sistema de locomoción con consumo energético igualmente ultrapequeño, soluciona muchas limitaciones que hasta ahora eran inseparables de todo diseño de robot, sobre todo de los destinados a explorar otros mundos.

La célula de combustible microbiana fue seleccionada por su durabilidad a largo plazo debido a la capacidad de los microorganismos para reproducirse y a la alta densidad energética de las bacterias en comparación con las fuentes de energía tradicionales, como las baterías de ión-litio.

En esta investigación se ha profundizado detalladamente en el uso de los microbios como fuente de energía para sistemas electrónicos de a bordo y para locomoción. También, en la mejor vía para miniaturizar la infraestructura de una MFC.

Una parte de la energía generada por la nueva MFC se utilizará para alimentar la electrónica básica de a bordo y otros sistemas. La energía restante será empleada en recargar lentamente una batería o condensador hasta que almacene una cantidad suficiente de electricidad. Una vez que se ha recogido la energía suficiente, el sistema puede entonces descargar esta energía almacenada para activar durante un tiempo a un instrumento científico que requiere de mayor energía para hacer su trabajo, o para propulsar al robot mediante una forma de locomoción poco ortodoxa, como hacer que el robot ruede sobre sí mismo (fácil si tiene forma esférica) o incluso hacer que dé un salto (muy útil para superar obstáculos).

Centrándose en el cultivo puro de una bacteria anaerobia, como la Geobacter sulfurreducens, asignada a la función de núcleo del sistema basado en células de combustible microbiano, la tecnología de generación de energía para esta clase tan singular de robots podría ser excepcionalmente duradera, permitiendo así recargar muchas veces las baterías o condensadores, y aumentando de manera espectacular la longevidad de los robots y la duración de sus misiones de exploración.

El microbio Geobacter sulfurreducens. (Foto: NRL)

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