08/Ago/04

En base a insectos desarrollan tecnología antichoque para autos

TEMAS: Biología, Zoología, Entomología, Insectos, Orthoptera, Langostas

Generalmente se asocia a las langostas con plagas que causan falta de alimentos y muerte. Pero para un equipo de científicos europeos estos insectos saltamontes inspiran una tecnología que puede salvar vidas al prevenir miles de choques de autos.

"Las langostas son buenas evitando colisiones", dijo Claire Rind, bióloga en la Universidad de Newcastle en Inglaterra y miembro del equipo. "Deberíamos aprender de una especie que es buena en esa tarea".

Los insectos migran en enjambres con una densidad de hasta 80 millones de adultos por kilómetro cuadrado, pero evitan chocar con los otros y escapan a los picos de las aves depredadoras.

Jack Ference es un ingeniero electrónico que trabaja en la Administración de Seguridad de Tráfico de Autopistas Nacionales de los EEUU en Washington, D.C., y participa en una iniciativa de los EEUU por evitar los choques. Él dijo que se dañan aproximadamente 3,6 millones de autos por año como resultado de situaciones que se podrían evitar con cierta facilidad.

Más de la mitad de esos inconvenientes se podría prevenir con tecnologías efectivas de impedimento de choques, que la industria automovilística ve como el futuro de la seguridad automotriz. "Hemos gastado todo lo que se puede para hacer los autos menos propensos a los choques. Ahora es el momento de hacer algo más activo", dijo Ference.

Junto con colegas de la Academia Húngara de Ciencias en Budapest, el Centro Nacional de Microelectrónica en Sevilla, España y la Corporación Automotriz Volvo en Göteborg, Suecia, Rind está desarrollando tecnología para evitar choques basada en los sistemas de navegación de las langostas.

Las langostas, que pueden consumir su propio peso en alimentos cada día, tienen una gran neurona a la que se le llama detector gigante de novimiento de la langosta (locust giant movement detector, LGMD), localizada entre sus ojos. La LGMD dispara pulsos de energía cuando una langosta está en curso de colisión con otra langosta o con un ave depredadora.

Hace unos años Rind y sus colegas estudiaron la actividad de la LGMD mientras las langostas veían escenas de acción de la película de ciencia ficción La Guerra de las Galaxias. El equipo encontró que la LGMD liberaba más energía cuando algo venía directamente hacia la langosta.

Los picos de energía, llamados potenciales de acción, preparan a la langosta para tomar una acción evasiva. El proceso completo desde la detección del movimiento hasta la reacción les toma alrededor de 45 milisegundos.

"Las langostas, como la mayoría de los insectos, pueden ver más imágenes por segundo que nosotros. Esto significa que pueden reaccionar a tiempo ante cosas que se aproximan muy rápido y así escapar de ellas antes de la colisión", dijo Rind.

La habilidad de las langostas para ver más imágenes por segundo que los humanos les da una visión especial del mundo. Para los humanos, sería como ver todo en cámara lenta, agregó Rind.

Y debido a que los insectos sólo detectan cosas que están en curso de colisión con ellos, las langostan ignoran todos los otros movimientos. Es una solución particularmente útil para ellas, ya que viajan en densos enjambres que superan largamente los peores picos de tránsito de los humanos.

"El sistema [LGMD] se complementa con el cerebro de la langosta, que aporta la necesaria experiencia y conocimiento como para reaccionar de acuerdo a la situación", dijo Jorge Cuadri, un ingeniero de proyecto en el Centro Nacional de Microelectrónica de España. Cuadri está ayudando a desarrollar el circuito para la tecnología antichoque basada en las langostas.

Cuadri y sus colegas son responsable de adaptar el sistema antichoque de las langostas al entorno automotriz.

El sistema que han adaptado está basado en un único paso integrado que combina la óptica visual y la electrónica. La manera convencional de hacerlo involucra dos pasos: primero, una cámara que captura la imagen; segundo, un proceso digital que la analiza.

La solución basada en dos pasos, que utiliza imágenes de radar, es cara y limitada actualmente a los autos lujosos, dijo Rind.

"Nuestro sistema, una vez que se produzca masivamente, no será tan caro como para evitar que se lo utilice y será muy rápido", dijo. "Esto significa evitar una colisión que está por ocurrir en unos pocos segundos más".

El problema, dice Cuadri, es construir circuitos que funcionen en cualquier lugar al que un conductor lleve su auto.

"Uno de los problemas más grandes que tenemos respecto a la implementación electrónica es el amplio rango de condiciones de iluminación en las que el chip deberá ser capaz de ver", dijo. "Otra dificultad tiene que ver con las condiciones climáticas, debido a que el chip deberá trabajar desde temperaturas verdaderamente bajas a calores reales".

Hasta hoy el equipo ha construido un robot con un antichoques basado en las langostas y está desarrollando circuitos para evitar colisiones en un modelo de auto. En unos años, Volvo podría tener un prototipo. A fines de esta década se podrían estar presentando autos equipados con esta tecnología inspirada en las langostas.

Se prevé que el sistema deberá detectar un peligro que se aproxima antes de que un humano lo note. El sistema debería hacer sonar una alarma de modo que el conductor realice una maniobra de evasión. "Si la situación se pone peor, aplicaría los frenos, iniciaría actos defensivos, como tensionar las correas de seguridad y preparar las airbags interiores", dijo Rind.

En el futuro el sistema podría inflar airbags en los paragolpes frontales para proteger a los peatones. Las iniciativas que obligan a estas precauciones de seguridad para los peatones están ya en los papeles en Europa y se están discutiendo en los EEUU.

Según dice Ference, que los consumidores adopten las tecnologías antichoque dependerá de con qué eficiencia dan sus avisos a los conductores sin distraerlos con excesivas falsas alarmas.

"Esto es muy complejo", dijo. "Debemos pensar cómo dar aviso a un conductor de una manera que llame su atención sin ambigüedades y que le avise sólo cuando es necesario, de modo que no termine fastidiándolo".

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