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Robots con forma de pez vigilan la calidad del agua de las piscifactorías

Un robot bioinspirado, con forma de pez y equipado con sensores químicos, es capaz de detectar anomalías en el agua in situ y en tiempo real. El sistema ha sido creado por investigadores de las universidades Politécnica de Madrid y de Florencia y está pensado para ser aplicado en el control de las condiciones ambientales en piscifactorías.

Prototipo de pez robot. / Claudio Rossi. / UPM

Un grupo de investigadores del Centro de Automática y Robótica (CAR UPM-CSIC), en colaboración con investigadores de la Universidad de Florencia, están diseñando un vehículo submarino autónomo equipado con biosensores para monitorizar la calidad del agua. Estos robots, que imitan a un pez en movimiento para minimizar la perturbación y el estrés de los peces, pueden detectar posibles anomalías en el agua in situ y en tiempo real, lo que los convierte en elementos idóneos para controlar las condiciones ambientales en piscifactorías.

Los robots, que imitan a un pez en movimiento, pueden detectar posibles anomalías en el agua 'in situ' y en tiempo real

La acuicultura se ha convertido en el sector de la alimentación animal de más rápido crecimiento en el mundo. Hoy en día los suministros de peces, crustáceos y moluscos criados en piscifactorías suponen alrededor del 50% de lo que se consume a nivel mundial. Con el fin de mantener la salud en los sistemas de acuicultura, así como para evitar el estrés fisiológico y enfermedades en los animales, es preciso supervisar la calidad del agua de una forma no invasiva.

Para hacer frente a este problema, los autores están desarrollando robots autónomos con sensores integrados (biocapas) para proporcionar la vigilancia, de la calidad del agua en las jaulas de cría de peces. Con el fin de minimizar las molestias y el posible estrés a los animales el vehículo es biomimético, es decir, imita –tanto en su aspecto como en su funcionamiento- a los peces reales.

Cambio de forma de nadar, según las condiciones del agua

El prototipo tiene una longitud de treinta centímetros, sin incluir la cola, posee actuadores de memoria y una estructura flexible

Además de proporcionar información sobre el agua, el pez robot es capaz de modificar su forma de nadar, en función de las condiciones del agua para, por ejemplo, detectar y señalar áreas de más o menos concentración.

Debido a que la acidez del agua afecta directamente a otros indicadores, tanto de la calidad del agua como de la salud de los peces, en el proyecto se ha creado un sensor de pH electroquímico especial basado en una película de polianilina depositada sobre la superficie de un electrodo de grafito gracias al cual el pez robot es capaz de cambiar sus patrones de natación, según la información enviada por este sensor.

El prototipo realizado tiene una longitud de treinta centímetros, sin incluir la cola. Posee actuadores de memoria de forma que doblan una estructura flexible continua (la espina dorsal del pez-robot) hecha de policarbonato de 1 mm de espesor. Además, se emplea una estructura adicional de nervaduras para soportar la piel a base de látex.

Como señala Claudio Rossi, uno de los creadores de este pez bioinspirado, “gracias a la tecnología desarrollada, que proporciona información temprana sobre el cambio ambiental, se pueden controlar parámetros de calidad de agua y mejorar las decisiones de gestión de la granja de peces y el consiguiente bienestar para los animales”.

Referencia bibliográfica:

Ravalli, Andrea; Rossi, Claudio; Marrazza, Giovanna. Bio-inspired fish robot based on chemical sensors. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL 239: 325-329. DOI: 10.1016/j.snb.2016.08.030. FEB 2017.

Fuente: Universidad Politécnica de Madrid
Derechos: Creative Commons
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