Un Robot con estómago, lleno de microbios, podria nadar en agua sucia para siempre

Los robots son mejores que los animales en algunos sentidos. Pero una de sus inferioridades es  la autonomía energética, la capacidad de funcionar de forma continua e indefinidamente sin dependencia de los seres humanos para repostar. Ciertamente hay robots que operan de forma autónoma durante mucho tiempo, alimentándose de radiactividad, o por paneles solares que no funcionan la mitad del tiempo. Otra opción, al menos en algunas situaciones, podría ser la de robots que buscan comida como los animales, y buscan la energía por sí mismos.

Esto sólo es una idea un poco loca, las pilas de combustible que están llenas de microbios vivos son una cosa real. En el Laboratorio de Robótica de Bristol, en el Reino Unido, han estado desarrollando un robot llamado Fila-bot que puede nadar, cogiendo energía directamente del agua utilizando una célula de combustible microbiana a modo estómago artificial.

Energía microbiana

Según los investigadores, las células microbianas de combustible (MFC) generan electricidad por «electrones movilizados por la reacción redox que tiene lugar en el anabolismo bacteriano electrogénico.» Más específicamente, en el caso de su dispositivo, explican que «la biomasa orgánica cruda se utiliza tanto como inoculante para el cultivo bacteriano, como anolito que alimenta la reacción que produce la generación de electricidad. «En otras palabras, los microbios comen cosas en el agua y la caca produce electrones, y siempre y cuando haya suficiente agua con cosas en ella para mantener a los microbios gordos y felices, van a seguir dando electrones que puede utilizar el robot para hacer las cosas. Las MFC trabajan en todo tipo de agua, incluyendo el agua dulce en los ríos y lagos, agua de mar, y además limpian el agua a medida que avanzan, que es agradable.

Los microbios son una especie pequeña, y cada una de ellos no producen una gran cantidad de energía, por lo que para hacer algo útil, serán necesarios un montón de ellos (varias celdas de combustible) o un robot muy eficiente. Fila-bot es muy eficiente, siguiendo el modelo de un escarabajo de agua. Tiene dos palas laterales para moverse, pequeños flotadores para evitar que se ahogue, y una pila de combustible microbiana en su panza.

También tiene una boca, que puede abrir a ingerir agua para la pila de combustible, y también un orificio de salida de combustible en su extremo posterior. Cada vez que el robot abre su boca y nada hacia adelante, ingiere agua en su panza MFC y la digiere durante 3 minutos, luego expulsa el agua por la parte trasera. Fila-bot almacena la energía generada por el MFC en un condensador. En un ciclo, abre su boca y nada 10 veces hacia adelante a poco menos de 1 golpe por segundo y luego cerrar la boca, para ello sólo utiliza 1,8 Julios. Eso es 20 centímetros de movimiento por cada Julio, y los restos de energía podrían ser utilizados para sensores, etc.

Mientras Fila-bot tiene agua para nadar, el MFC hace que sea más o menos energéticamente autónomo, aunque el diseño actual es sobre todo un banco de pruebas para la integración del MFC con actuadores para ver como funciona. Hay muchas cosas que hay que optimizar, como la reducción de la fricción del cuerpo, la combinación más eficiente de los materiales a utilizar para las paletas, así como encontrar el «paso» mas eficaz del robot. Además, múltiples MFC pueden ser configurados en serie si necesita más energía.

Finalmente, los investigadores sugieren que Fila-bot podría ser desarrollado para aplicaciones tales como la teledetección y vigilancia del medio ambiente y su limpieza, y la exploración espacial.

«Fila-bot«, de Hemma Philamore, Jonathan Rossiter, Andrew Stinchcombe, y Ioannis Ieropoulos de la Universidad de Bristol y la Universidad del Oeste de Inglaterra, fue presentado en IROS 2015 en Hamburgo, Alemania.

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