Microrobots que se comunican por sonido forman enjambres inteligentes

Editado por: Tetiana Pinchuk Pinchuk

Investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania han desarrollado microrobots capaces de comunicarse mediante ondas sonoras, permitiéndoles autoorganizarse en enjambres inteligentes. Estos enjambres pueden adaptarse a su entorno y repararse a sí mismos si sufren daños, inspirados en la comunicación acústica observada en animales como murciélagos, ballenas e insectos. El estudio, publicado el 12 de agosto de 2025 en Physical Review X, demuestra cómo estos microrobots coordinan sus movimientos y comportamientos a través del sonido.

Cada unidad está equipada con un motor, un micrófono, un altavoz y un oscilador, lo que les permite sincronizarse con el "campo acústico" colectivo del grupo. Las simulaciones han revelado un alto nivel de inteligencia colectiva, sugiriendo resultados similares en aplicaciones del mundo real. La sencillez en el diseño de cada robot potencia su resiliencia y adaptabilidad. Pueden reorganizarse si se separan, adaptarse a nuevos entornos y realizar tareas sin necesidad de un control centralizado. Las aplicaciones potenciales incluyen la limpieza ambiental, la navegación en zonas de desastre y la administración de medicamentos de forma dirigida dentro del cuerpo humano. La comunicación por sonido ofrece ventajas significativas sobre otros métodos. A diferencia de las señales químicas de propagación lenta, las ondas sonoras conservan su energía a largas distancias, lo que las hace ideales para coordinar eficientemente grandes grupos de microrobots. El Dr. Igor Aronson, profesor en Penn State y líder del estudio, destacó que las ondas acústicas son más eficientes que las señales químicas para la comunicación en este ámbito. Este avance se enmarca en el campo emergente de la "materia activa", que estudia el comportamiento colectivo de agentes microscópicos autopropulsados. Además, la capacidad de estos enjambres de "autocurarse" significa que pueden seguir funcionando como una unidad colectiva incluso después de separarse, lo cual es especialmente útil para la detección de amenazas y aplicaciones de sensores. La investigación, que también contó con la colaboración de Alexander Ziepke, Ivan Maryshev y Erwin Frey de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich, se basa en trabajos previos sobre materia activa y abre nuevas posibilidades para el uso de microrobots. Este desarrollo representa un avance prometedor en robótica, ofreciendo un nuevo paradigma para el diseño de sistemas autónomos capaces de comportamientos coordinados en entornos dinámicos. La simplicidad de los componentes de cada robot, a pesar de sus avanzadas capacidades colectivas, subraya el potencial de la inteligencia emergente a partir de elementos básicos y comunicación acústica simple.

Fuentes

  • Knowridge Science Report

  • Penn State University

  • ScienceDaily

  • TechXplore

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