Cyborgs Cucarachas Obtener Su Propia Fuente De Energía

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Equipados con sensores diminutos, los cyborgs de insectos podrían ir donde ningún humano podría. Ahora, los investigadores han descubierto una manera de alimentar los híbridos de robot-insecto del futuro aprovechando su propio metabolismo.

Equipados con sensores minúsculos, los insectos pueden explorar edificios llenos de químicos nocivos, revisar los escombros después de un terremoto e ir a lugares donde ningún espía humano pueda hacerlo. En un primer paso para hacer de estos insectos tecnológicamente mejorados una realidad, los científicos han ideado una manera de alimentar a los híbridos de insectos-robots aprovechando su propio metabolismo.

El secreto: una célula de biocombustible implantable alimentada por un azúcar que las cucarachas hacen de sus alimentos.

El dispositivo tampoco parece dañar al insecto. Los neurobiólogos del equipo implantaron el diminuto dispositivo en el abdomen de cinco cucarachas inmovilizadas de forma independiente, midieron el poder que producía y lo eliminaron. Las cucarachas parecían comportarse normalmente después, dijo Daniel Scherson, investigador principal y profesor de química en la Universidad Case Western Reserve.

Aunque el dispositivo convirtió el azúcar en energía lentamente, la electricidad que generó podría almacenarse en una batería y usarse en ráfagas, dijo Scherson.

En última instancia, esta electricidad podría usarse para alimentar los sensores del insecto o para manipular su sistema nervioso, esencialmente, para ponerle un joystick, según Scherson, quien observó que este tipo de control "no es algo que esperamos hacer pronto". [Militar desarrolla espías 'Cybug']

Las cucarachas tienen los llamados sistemas circulatorios abiertos, donde la sangre, que contiene trehalosa, chapotea dentro de sus cuerpos. La sangre en el interior está a una presión baja, y los dos electrodos se pueden insertar sin dañar el insecto o cualquier órgano interno crítico.

Así es como funciona: la celda de combustible consta de dos electrodos; en un electrodo, dos enzimas descomponen un azúcar, la trehalosa, que la cucaracha produce a partir de su alimento. La primera de las dos enzimas, la trehalase, descompone la trehalosa en glucosa, luego la segunda enzima convierte la glucosa en otro producto y libera los electrones. Los electrones viajan al segundo electrodo, donde otra enzima envía los electrones al oxígeno en el aire. El subproducto es el agua.

"Mientras estén comiendo, puedo aprovechar su sangre y [convertir] su energía química en energía eléctrica", dijo Scherson a WordsSideKick.com.

Esta es la primera vez que un sistema como este funciona en un insecto vivo, y el desarrollo del electrodo de dos enzimas fue clave para su éxito, dijo.

Para probar la celda de combustible en algo además de una cucaracha, recurrieron a otro organismo que contiene trehalosa: los hongos shiitake. Descubrieron que la célula de biocombustible también convertía la energía química en energía eléctrica cuando se pegaba en un hongo.

Su investigación se publicó en línea a principios de este mes (3 de enero) en el Diario de la American Chemical Society.

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