Voando en tecnoloxía
2011/09/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Paira realizar una investigación punteira con morcegos é imprescindible utilizar a última tecnoloxía, condición indispensable: "os ingleses chámanlle cutting edge technology", afirma o biólogo Joxerra Aihartza, director do grupo de investigación de morcegos da UPV. El viviu o proceso de sofisticación da investigación dos morcegos. "A tecnoloxía deu un gran salto desde que empezamos, fai 20 anos. Temos que seguir traballando na montaña, pero cada vez imos máis ferramentas ás costas".
Segundo Aiartza, en ornitoloxía tampouco se utiliza a tecnoloxía tan punteira como os morcegos. "Son animais nocturnos, voadores e silenciosos paira nós". Os sons que emiten non ouven os oídos humanos, son ultrasonidos. E, por tanto, a mera identificación dunha especie de colonia require dun detector de ultrasonidos, un dispositivo que fai ouvir o berro do morcego. Non debe ser un dispositivo moi sofisticado, senón que tamén se une aos afeccionados amateurs. Pero é un exemplo representativo, non fai falta un dispositivo paira ouvir os paxaros, senón un dispositivo paira escoitar os morcegos.
A maioría das especies pódense distinguir por ultrasonidos, pero ás veces non abonda con que os ultrasonidos "ouzan", senón que hai que analizalos. Os sonogramas de ultrasonidos recóllense e as especies identifícanse mediante a análise por computador.
Tecnoloxía paira todos
A análise do son simplificouse moito nos últimos anos, xa que está dispoñible un tratamento sonoro adecuado e de calidade, mesmo paira non profesionais. E non só o software, senón que hoxe en día os amateurs teñen ao seu alcance a maioría dos profesionais fai 20 anos que non tiñan tecnoloxía. Ao mesmo tempo, as posibilidades tecnolóxicas paira os profesionais ampliáronse enormemente.
"As cámaras de infravermellos que usabamos no seu día eran bastante especiais: cambiabamos as cámaras normais", lembrou Aiartza. "Actualmente as videocámaras familiares que se venden en calquera tenda teñen una opción chamada night shot paira gravar no infravermello próximo. Iso tamén abre moitas posibilidades para que a xente poida facer cousas. Ata que estas cámaras esténdense ao mercado, paira os investigadores desenvolvéronse outras tecnoloxías". O grupo de Aiartza, por exemplo, combina cámaras que gravan 1000 fotogramas por segundo con cámaras de infravermellos, cámaras térmicas.
E, por exemplo, o uso de cámaras térmicas levouse ao extremo en Estados Unidos paira investigar as xigantescas colonias de morcegos. "Realizáronse seguimentos vía satélite paira detectar a dispersión do morcego na actividade cinexética nocturna en Estados Unidos. Alí hai colonias que recollen millóns de morcegos; cando salguen da cova pódense ver mediante imaxes térmicas tomadas do satélite; os satélites detectan como se dispersan coa calor no espazo". Este seguimento non se realizou paira a investigación doutros tipos de animais.
Isto é un caso extremo no que poucos investigadores puideron utilizar esta técnica. Con todo, son moitos os grupos de investigadores que analizan os morcegos a través das técnicas habituais de telemetría, e tamén se produciron cambios significativos na tecnoloxía neste campo. Por exemplo, "uns pequenos transmisores de radiotelemetría que pesaban un gramo hai poucos anos pesan 0,3 gramos". O morcego Pipistrellus, típico de Euskal Herria, é un animal de entre 3 e 8 gramos, e en especies deste tamaño, por exemplo, a redución de peso do transmisor abriu as súas posibilidades de investigación.
Quizá os maiores avances realizados polos enxeñeiros non están relacionados coa ecoloxía e o comportamento do morcego, senón coa investigación da fisiología. Como son os morcegos? Como voan? Podemos imitar e utilizar as súas técnicas de revogo? A tecnoloxía que se utiliza actualmente paira responder a estas preguntas é sorprendente.
A lista de características físicas estudadas con equipos sofisticados é longa. Por exemplo, un equipo da Universidade de Aberdeen utilizou o radar de efecto Doppler paira investigar a respiración do morcego, é dicir, paira aclarar a velocidade á que penetran e expulsan o aire utilizaron un radar, neste caso a técnica sofisticada é una gran vantaxe, calquera outra técnica invasiva. E iso é só un exemplo.
Morcegos en Fórmula 1
Tamén ocorre o camiño inverso; a investigación das características físicas do morcego contribúe a diversas áreas da enxeñaría. As técnicas de voo e o ecoenclave espertaron o maior interese.
Os morcegos non voan como os paxaros. Hai grandes diferenzas. Os morcegos teñen ás moi lixeiras respecto ao peso de todo o corpo, axitan rapidamente e, aínda que a pouca velocidade, fano moi ben. As aves, en xeral, presentan características opostas (salvo excepcións).
Investigadores da Universidade Lund utilizaron túneles de vento paira investigar o voo do morcego. No seu estudo destacan que os morcegos deforman enormemente as súas ás ao voar, moito máis que calquera ave. Así conseguen a capacidade de manobra.
Aos enxeñeiros interésalles moito esta investigación, xa que a investigación de formas variables tamén cobrou gran importancia en aeronáutica e automoción. A aerodinámica é flexible. O caso extremo é a fórmula 1, os aleróns dos coches son flexibles e cambian de forma conforme aumenta a velocidade. Converteuse nun tema moi polémico --e a superación dun grao de flexibilidade está prohibida na Fórmula 1 - porque a aerodinámica é moi efectiva e aumenta a velocidade dos coches e o risco de accidente. Pero está a cobrar importancia en coches convencionais e avións, xa que ademais de aumentar a aerodinámica, as pezas deformables tamén reducen o consumo enerxético.
O ecoenfoque tamén pode ser útil en robótica. Un robot autónomo podería imitar o soar do morcego paira apoderarse da contorna. É una cuestión moi complexa que aínda non se conseguiu do todo. Moitos expertos en robótica recoñeceron que ao principio tomaron moi ben a idea, pero ante as dificultades que supón a creación dun ecoenfoque artificial, recorren ás cámaras e aos recursos habituais dos láseres.
Con todo, un equipo de enxeñeiros da Universidade de Anveres retomou o reto e creou un xefe robótico dun morcego paira crear un ecoenclave artificial.
Revogo artificial
É un proxecto CIRCE. "O obxectivo era copiar o funcionamento dun morcego real até o funcionamento do oído interno", explica Herbert Peremans. O resultado foi un cabezal robótico de morcegos de 6 x 6 x 6 cm. que emite ultrasonidos e que, grazas a orellas artificiais externas, recíbeos. "A forma destas orellas externas está baseada nas formas das orellas do auténtico morcego, que imita a interacción entre o son e o oído paira captar ou descartar o son segundo a súa orientación". Recibe o eco dos ultrasonidos a través duns pequenos micrófonos nos oídos exteriores, dixitalízaos e diríxeos a un modelo de oído interno paira crear patróns reais de actuación das neuronas.
Con todo, o proxecto CIRCE non concluíu. "O principal reto que queda é facer un mecanismo de atención intelixente que dirixa cara a onde debe mirar. Así, cando a cabeza está instalada nun robot móbil, poderá navegar por unha contorna. Necesitamos un mecanismo de atención aos ollos, e niso está centrada a nosa investigación", afirma Peremans.
En definitiva, os enxeñeiros do CIRCE traballan mirando aos morcegos. Deben comparar os resultados do seu traballo coas características do morcego real. Esta é outra das razóns paira protexer aos morcegos --e a outros animais-. Eles son o escaparate das solucións "tecnolóxicas" da natureza. Necesitamos tecnoloxía paira investigar os morcegos e necesitamos morcegos paira avanzar en tecnoloxía.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
