A medida que las abejas entran en la lista de especies en peligro de extinción en los Estados Unidos, los investigadores en Japón están polinizando lirios con zánganos del tamaño de un insecto. La parte inferior de estos polinizadores artificiales está cubierta con pelos de caballo y un gel iónico lo suficientemente pegajoso como para recoger el polen deuna flor y depositarla sobre otra. Lejos de reemplazar a las abejas, los diseñadores de los drones tienen la esperanza de que su invento algún día pueda ayudar a sobrellevar la carga que la demanda agrícola moderna ha impuesto a las colonias y, a su vez, beneficiar a los agricultores. El trabajo aparece el 9 de febrero en la revista Química .
El gel utilizado para los polinizadores artificiales fue el resultado de un experimento que salió mal. En 2007, el autor principal Eijiro Miyako, químico del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada AIST, del Instituto de Investigación de Nanomateriales, estaba trabajando para producir líquidosque podrían usarse como conductores eléctricos. Uno de sus intentos generó un gel tan pegajoso como cera para el cabello, que consideró un fracaso. Después de una década de estar sentado en un gabinete de almacenamiento en una botella sin tapón, fue redescubierto sin cambios durante una limpieza de laboratorio.Inspirada por las preocupaciones sobre las abejas y los informes de noticias sobre insectos robóticos, Miyako comenzó a explorar, utilizando moscas y hormigas, si el gel podría funcionar para recoger el polen.
"Este proyecto es el resultado de la casualidad", dice Miyako, quien trabajó con la becaria postdoctoral y primera autora Svetlana Chechetka. "Nos sorprendió que después de 8 años, el gel iónico no se degradara y siguiera siendo tan viscoso. Geles convencionalesestán hechos principalmente de agua y no se pueden usar durante mucho tiempo, por lo que decidimos usar este material para la investigación ".
Para determinar si el gel podía adherirse al polen, Miyako recogió hormigas alrededor de su instituto, colocó la gota de sustancia iónica en sus cuerpos y las dejó vagar libremente en una caja de tulipanes. En comparación con las hormigas que no tenían el materialaplicado, las hormigas con el gel tenían más probabilidades de tener polen adherido a sus cuerpos. En experimentos separados con moscas domésticas, también se descubrió que el gel tenía un efecto de camuflaje cambia de color en respuesta a diferentes fuentes de luz que podría ayudarlos polinizadores artificiales evitan la depredación.
Miyako luego necesitó una máquina voladora que fuera lo suficientemente pequeña para maniobrar a través de un campo de flores, como una abeja. Se decidió por un dron de cuatro hélices, con un valor minorista de alrededor de $ 100, pero simplemente colocando el gel en su superficie lisa y plástica no sería suficiente.Miyako y Chechetka colaboraron con los colegas de AIST Masayoshi Tange y Yue Yu en el uso de pelo de caballo para imitar el exterior difuso de una abeja. Las cerdas crean más superficie para que el polen se adhiera y generecarga eléctrica para mantener los granos en su lugar.
El equipo de Miyako voló los drones a control remoto, con pelos y gel adheridos, sobre las flores de lirios japoneses de hojas rosadas Lilium japonicum. Los robots absorbieron el polen y luego pudieron volar a una segunda flor, donde estaban los granos.depositado, polinizando artificialmente las plantas y haciendo que comiencen el proceso de producción de semillas. Los drones sin los componentes de gel y cabello no tuvieron este efecto.
"Los hallazgos, que tendrán aplicaciones para la agricultura y la robótica, entre otros, podrían conducir al desarrollo de polinizadores artificiales y ayudar a contrarrestar los problemas causados por la disminución de las poblaciones de abejas", dice Miyako. "Creemos que los polinizadores robóticos podrían ser entrenadospara aprender las rutas de polinización utilizando sistemas de posicionamiento global e inteligencia artificial ".
Aunque el trabajo aún está lejos de ser utilizado en el campo, es un primer paso creativo para abordar un futuro con menos abejas. El objetivo sería disminuir el estrés que la comercialización ejerce sobre las poblaciones de abejas para que puedan hacer lo que los robotsno puede hacer miel, mientras que los drones se hacen cargo de las demandas de polinización de cultivos.
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