La araña «necrobot» se utiliza para levantar un componente de un circuito eléctrico. (Crédito de la imagen: Preston Innovation Laboratory/Rice University)

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Tomar el cuerpo sin vida de una araña muerta y reanimarla como un robot es una idea que sería materia de pesadillas para la mayoría de la gente. Pero los científicos no son la mayoría de la gente. Recientemente, un equipo de investigadores ha convertido los cadáveres de arañas lobo en máquinas con garras de estilo arcade que pueden recoger y mover diversos objetos, incluidas otras arañas lobo muertas.

La idea de las pinzas arácnidas mecanizadas, o «necrobots», surgió cuando los investigadores observaron una araña muerta enroscada en un rincón de su laboratorio de ingeniería. Tras investigar por qué las patas de las arañas muertas parecen acabar siempre apretadas hacia su abdomen, los científicos descubrieron que las articulaciones de las arañas se controlaban mediante un sistema de presión hidráulica que falla cuando los arácnidos mueren. El equipo se dio cuenta entonces de que podía aplicar ingeniería inversa a este sistema hidráulico para secuestrar el cadáver de la araña y darle una segunda vida como máquina.

Al insuflar aire en los cadáveres de las arañas lobo, el equipo descubrió que las ocho patas podían enderezarse y enroscarse de nuevo simultáneamente para crear un movimiento de agarre que podía utilizarse para levantar objetos. Las arañas lobo -un grupo que comprende casi 2.400 especies de la familia Lycosidae- pueden transportar objetos mucho más grandes que ellas mismas y tienen pequeños pelos en las patas que les dan un agarre extra. Esto significa que los necrobots podrían recoger una gran variedad de objetos, como delicados componentes eléctricos, mallas de forma irregular y, sí, arañas lobo muertas, explican los investigadores en un nuevo estudio.

Los investigadores creen que su trabajo podría inspirar la creación de otros necrobots a partir de los cadáveres o partes individuales del cuerpo de otros animales muertos. «Es algo que no se ha utilizado antes, pero tiene mucho potencial», dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Daniel Preston, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad Rice de Houston (se abre en una nueva pestaña).

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En los seres humanos y otros vertebrados (animales con columna vertebral), la mayoría de las articulaciones están controladas por pares de músculos antagonistas, que son músculos opuestos que tiran de una articulación en direcciones diferentes. Un ejemplo de un par de músculos antagonistas en los humanos es el bíceps y el tríceps: Cuando el bíceps se contrae y el tríceps se relaja, nuestro brazo se dobla por el codo; cuando el tríceps se contrae y el bíceps se relaja, nuestro brazo se endereza de nuevo.

Sin embargo, las arañas sólo tienen un único músculo flexor en sus articulaciones que les permite doblar las patas. Para volver a enderezar las patas, las arañas utilizan un sistema de presión hidráulica, que consiste en forzar la sangre desde una cámara cercana al tórax, conocida como prosoma, hacia las patas. La sangre actúa como antagonista del único músculo flexor y empuja la articulación hacia atrás. Pero cuando la araña muere, no hay nada que empuje contra este músculo, y las articulaciones se cierran.

La articulación de la pata de la araña lobo se cierra con un solo músculo flexor y se abre mediante presión hidráulica. (Crédito de la imagen: Preston Innovation Laboratory/Rice University)

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«Cuando mueren, pierden la capacidad de presurizar activamente sus cuerpos», dijo en el comunicado la autora principal del estudio, Faye Yap, candidata al doctorado en ingeniería mecánica de la Universidad de Rice. «Por eso se enroscan».

Para transformar las arañas lobo en necrobots, los investigadores recrearon el sistema hidráulico del arácnido, sustituyendo la sangre por aire. El equipo introdujo una aguja en el prosoma de un cadáver de araña desecado y lo pegó en su lugar. Cuando insuflaron aire en la cámara a través de la aguja, el flujo de aire activó el sistema hidráulico igual que lo haría la sangre de una araña, forzando las patas a enderezarse. Cuando el aire era aspirado de nuevo a través de la aguja, las patas volvían a su posición natural enroscada.

Normalmente, las arañas controlan cada pata individualmente a través de válvulas que ajustan el flujo de sangre en cada extremidad. Los investigadores estaban preocupados por cómo afectaría esto a la movilidad de sus arañas reanimadas, ya que no había una forma fácil de abrir las válvulas de las patas de los cadáveres. Pero resultó que en las arañas muertas, las válvulas estaban permanentemente atascadas en la posición «abierta», dijo Preston. Esto permitía a los investigadores controlar todas las patas del necrobot simultáneamente, lo que las hacía perfectas para agarrar objetos, añadió.

Los investigadores utilizan el necrobot para mover un pequeño objeto soplando aire dentro y fuera de una aguja. (Crédito de la imagen: Preston Innovation Laboratory/Rice University)

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Las arañas lobo muertas se adaptaban tan bien a su nueva tarea que los investigadores fueron capaces de crear un necrobot funcional en su primer intento. «Cogimos la araña; le colocamos la aguja sin saber qué iba a pasar», dijo Yap. «Y cuando lo hicimos, funcionó a la primera, a la primera». Es muy raro que los ingenieros tengan éxito tan rápidamente cuando hacen este tipo de experimento de prueba y error, añadió.

Otros experimentos con los necrobots demostraron que podían levantar de forma fiable objetos que pesaban más del 130% de su propio peso corporal y, ocasionalmente, podían levantar incluso más. Sin embargo, tras unos 1.000 ciclos de apertura y cierre de las patas, los necrobots perdían eficacia y mostraban signos de deterioro.

«Creemos que eso está relacionado con problemas de deshidratación de las articulaciones», dijo Preston. Sin embargo, los investigadores creen que pueden llegar a superar este problema recubriendo las patas con polímeros especiales, lo que alargaría la vida útil de los necrobots, añadió.

Los necrobots tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales, según el comunicado. El equipo ya ha demostrado que las pinzas de la araña pueden utilizarse para mover componentes frágiles en circuitos eléctricos sin dañarlos, lo que insinúa su utilidad para ayudar en el montaje de microelectrónica y otros proyectos de construcción a pequeña escala. Y si los científicos pueden reproducir su trabajo con otras especies, eso podría ampliar aún más la gama de proyectos que podrían beneficiarse del delicado toque de un necrobot, informó el equipo en el estudio.

El necrobot recoge otra araña lobo muerta. (Crédito de la imagen: Preston Innovation Laboratory/Rice University)

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Los ecologistas también podrían utilizar los necrobots para recoger insectos vivos para estudiarlos en la naturaleza sin dañarlos, dijo Yap. Es probable que las arañas reanimadas sean herramientas muy eficaces para capturar insectos porque sus patas han evolucionado específicamente para atrapar artrópodos diminutos, y su camuflaje natural podría ayudar a mantenerlas ocultas en el campo, añadió.

El uso de necrobots en lugar de construcciones mecánicas de metal y plástico también podría ayudar a reducir los residuos producidos durante la fabricación de herramientas. «Las propias arañas son biodegradables», explica Preston. «Así que no estamos introduciendo un gran flujo de residuos, lo que puede ser un problema con componentes más tradicionales».

Las arañas lobo son extremadamente comunes, están muy extendidas y son fáciles de recolectar, por lo que habría un suministro barato y abundante de cadáveres de arañas para que los ingenieros los transformen en necrobots, siempre que esos ingenieros no sean aracnofóbicos, claro.

El estudio se publicó en línea el 25 de julio en la revista Advanced Science (se abre en una nueva pestaña).

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