La descripción más completa de cómo los insectos voladores aterrizan boca abajo podría inspirar nuevas tecnologías robóticas, según informan los investigadores.
“Con este trabajo, buscamos comprender cómo una mosca ejecuta las maniobras de aterrizar boca abajo en un abrir y cerrar de ojos”, afirma Bo Cheng, profesor adjunto de ingeniería mecánica en Penn State y autor principal de un nuevo artículo en Science Advances.
Se trata posiblemente de la maniobra acrobática más difícil y menos comprendida que realizan los insectos voladores, afirma. “En última instancia, queremos replicarla en la ingeniería, pero primero tenemos que entenderla.”
Cheng y sus colegas pretenden comprender los procesos biomecánicos y sensoriales que utilizan las moscas para aterrizar en distintas superficies, como techos y objetos en movimiento.
Para recopilar sus datos, el equipo examinó primero los comportamientos de aterrizaje invertido de las moscas en una cámara de vuelo mediante videografía de alta velocidad. Descubrieron que los insectos suelen ejecutar cuatro maniobras perfectamente cronometradas para aterrizar boca abajo: aumentan su velocidad, completan una rápida maniobra de rotación corporal (similar a una voltereta lateral), realizan una extensión barrida de las patas y, finalmente, aterrizan mediante un balanceo corporal asistido por las patas, con los pies firmemente apoyados en el techo.
Los investigadores creen que estas acciones se desencadenan mediante una serie de complejos estímulos visuales y sensoriales que las moscas perciben al acercarse al punto de aterrizaje deseado.
“En un abrir y cerrar de ojos, estas moscas pueden invertir completamente su cuerpo y aterrizar, lo cual es realmente espectacular”, afirma Jean-Michel Mongeau, profesor adjunto de ingeniería mecánica. “Lo vemos constantemente a nuestro alrededor, pero hemos demostrado la complejidad de la maniobra. Existe un gran interés en que los robots sean capaces de hacer lo mismo.”
Sin embargo, la tecnología robótica actual carece en gran medida de la velocidad y la eficiencia necesarias para ejecutar las mismas maniobras.
“Buscamos en la naturaleza inspiración. Esto contribuye a impulsar la ciencia fundamental de la ingeniería, para comprender cómo las moscas logran resolver estos problemas, de modo que podamos aplicarlos a las tecnologías del futuro”, afirma Mongeau.
Además de avanzar en la robótica, las implicaciones de este trabajo también pueden aplicarse al campo de la neurociencia.
“¿Cómo es posible que el sistema nervioso de una mosca lo logre con tanta rapidez? Este trabajo reafirma lo rápido que se ejecutan estas maniobras dentro de un sistema nervioso extremadamente pequeño. Estos datos pueden dar lugar a nuevas hipótesis para comprender cómo funcionan los cerebros”, afirma Mongeau.
Entre los coautores adicionales se encuentran el Centro Nacional de Ciencias Biológicas de Bangalore (India) y la Universidad Estatal de Colorado. La Fundación Nacional de Ciencias financió el trabajo.
