Este robot también puede sumergirse y volver a la superficie. Un aleteo más rápido produce fuertes ondas descendentes que empujarán al robot hacia arriba, mientras que un aleteo más lento crea ondas ascendentes más débiles que le permiten descender más. (Las mantas reales se hunden si disminuyen la velocidad). También demostró que podía recuperar una carga útil del fondo de un tanque y llevarla a la superficie.
Comer sobre la marcha
Debido a que las mantarrayas son esencialmente filtros de agua en movimiento gigantes, los investigadores del MIT buscaron inspiración en ellas y en otras rayas mobula (un grupo que incluye mantas y rayas diablo) para descubrir posibles mejoras en los filtros de agua industriales.
Las mantas se alimentan dejando la boca abierta mientras nadan. En la parte inferior de cada lado de la boca de una manta hay estructuras conocidas como placas bucales, que se parecen a un tablero de aire acondicionado. Cuando el agua entra por la boca, las partículas de plancton demasiado grandes para pasar a través de las placas rebotan hacia la cavidad corporal de la manta y, finalmente, hasta su estómago. Las branquias absorben el oxígeno del agua que brota para que la manta pueda respirar.
El equipo del MIT estaba especialmente interesado en las rayas mobula porque pensaba que los animales lograban un equilibrio ideal entre permitir que el agua entrara lo suficientemente rápido para respirar y al mismo tiempo mantener estructuras altamente selectivas que impedían que la mayor parte del plancton escapara al agua. Para crear un filtro lo más parecido posible a un rayo mobula, el equipo imprimió placas en 3D que luego se pegaron para crear aberturas estrechas entre ellas. Las partículas que no pasan, en cambio, fluyen hacia un depósito de desechos.
Con un bombeo lento, el agua y las partículas más pequeñas salieron del filtro. Cuando se aceleró el bombeo, el agua creó un vórtice en cada abertura que permitía el paso del agua, pero no de las partículas. El equipo se dio cuenta de que así es como las rayas mobula se alimentan por filtración con tanto éxito. Deben conocer la velocidad adecuada para nadar para poder respirar y aún así obtener una cantidad óptima de plancton filtrado en sus bocas.
El equipo cree que la incorporación de la acción de vórtice «ampliará el diseño tradicional de los filtros (industriales)», como dijeron en un estudiar publicado recientemente en PNAS.
Las mantarrayas pueden parecer extraterrestres, pero no hay nada de ciencia ficción en cómo utilizan la física a su favor, desde una poderosa natación hasta una alimentación y respiración eficientes (y simultáneas). A veces la naturaleza aparece con las actualizaciones tecnológicas más ingeniosas.
Avances científicos, 2024. DOI: 10.1126/sciadv.adq4222
PNAS, 2024. DOI: 10.1073/pnas.241001812
