Poucas persoas relacionarían a priori a tecnoloxía cos caracois e as lesmas. Con todo, se estas criaturas puideron sobrevivir ao durísimo test da selección natural durante millóns de anos, deben de ser moi boas en algo.
Fan cousas fascinantes. Como resumiu brillantemente o naturalista Mark Denny: “Como pode un animal cun só pé camiñar sobre pegamento?”.
Como se moven os caracois e as lesmas?
Os caracois e as lesmas son gasterópodos, do grego gaster (estómago) e podos (pé). Literalmente, “pé no estómago”. O nome débese a que parecen deslizarse sobre o seu ventre.
Aínda que en realidade, o ventre, ou máis ben deberiamos dicir o pé, é un músculo cuxas fibras poden contraerse e relaxarse de maneira independente. Isto permítelle ao gasterópodo executar un complexo conxunto de movementos que usa para propulsarse.
O repertorio de movementos e maneiras de desprazarse que atopamos nestes animais é fascinantemente rico. Tanto, que resulta imposible describilas todas nun só artigo. Por esta razón centrarémonos nos caracois e lesmas terrestres, que chamaremos xenericamente caracois.
Ademais do pé, o outro ingrediente esencial no movemento destes animais é a baba. Esta forma unha película moi fina (dunha décima de milímetro) entre o animal e o substrato polo que se despraza. Ao tratarse dun líquido pegañento, permite ao animal desprazarse por superficies verticais e mesmo boca abaixo. É unha das súas posicións favoritas!
As propiedades que ten esta baba son moi distintas ás dos líquidos aos que estamos afeitos (auga, aceite, etc.). Non só é moito máis viscosa, senón que, ademais, a resistencia que ofrece a ser deformada depende de canta forza se faga sobre ela. Se se presiona levemente, comportarase como un sólido, e apenas se deformará. Con todo, se a forza que se exerce sobre ela excede un límite, de súpeto comezará a fluír como un líquido corrente.
Desprazamento ondulatorio
Coma se fose un resorte, o caracol xera ondas que discorren ao longo do seu músculo da cola á cabeza. Para iso contrae as fibras por diante da onda e reláxaas ao seu paso. Cada onda transporta un pouco cara a adiante a parte do corpo que atravesa. Desta maneira, o paso dunha sucesión de ondas fai avanzar ao animal lentamente cara adiante.
Se o caracol só se movera polo chan, estes movementos serían suficientes para impulsalo. Con todo, a súa afección a estar boca abaixo e a rubir por todo tipo de superficies fai necesaria a baba, o pegamento co que se adhire a diversos lugares.
Pero moverse sobre pegamento non é trivial. Aquí é onde cobran importancia as propiedades exóticas da baba dos caracois e lesmas. Cada vez que pasa unha onda, o corpo move a película de baba, facéndoa fluír e por tanto ofrecendo menor resistencia ao avance. Pola contra, nas partes do pé onde non hai actividade muscular, a baba compórtase como un pegamento e esa parte do corpo queda ancorada.
E todo isto, por que nos importa?
O ser humano usou sempre a natureza como fonte de inspiración para o desenvolvemento da tecnoloxía. Isto coñécese como biomimética. Naturalmente, a robótica non foi unha excepción. Así, podemos atopar robots que imitan peces ou mulas de carga. E por suposto, tamén animais brandos, sen esqueleto, como os propios caracois e lesmas ou os polbos.
A principal habilidade dos caracois é obvia: ruben por toda clase de superficies. Unha capacidade que podería ser útil para realizar tarefas en lugares de difícil acceso. Pensemos, por exemplo, en ambientes altamente contaminados ou no rescate de persoas tras terremotos.
Un grupo de investigadores do MIT construíu un robot que imitaba o movemento dos caracois. Máis que obter robots completamente funcionais, o seu obxectivo era demostrar empíricamente que o aprendido da observación destes gasterópodos serve para propulsar robots.
Outra característica dos caracois é que son pouco agresivos coa superficie pola que se desprazan. Isto inspirou a un grupo de investigadores da Universidade de Tohoku (Xapón) para construír un endoscopio que imitaba o seu movemento.
Con todo, estes primeiros robots aínda estaban compostos de partes mecánicas duras. Hoxe en día, o desenvolvemento de técnicas de fabricación modernas como a impresión 3D ou a litografía de materiais brandos xa fai posible construír robots completamente brandos, sen partes mecánicas.
Estes deseños están a dar os seus primeiros pasos. O primeiro robot composto enteiramente de materiais brandos, o Octobot, construírono en 2016 investigadores da Universidade de Harvard. En realidade inspiráronse no polbo, non no caracol, aínda que o deseño podería adaptarse facilmente para replicar o seu movemento.
Desde entón, apareceron multitude de robots brandos que realizan tarefas cada vez máis complexas. Imaxine a gran sorpresa que levarían os primeiros naturalistas que estudaron aos gasterópodos se puideran ver que somos capaces de fabricar criaturas semellantes. Neste campo, como en tantos outros, o século XXI reduciu de maneira drástica a distancia entre a imaxinación e a realidade.
