Una cucaracha siseante de Madagascar equipada con una pequeña mochila electrónica ya puede desplazarse por tierra, entrar en el agua y seguir activa durante un máximo de tres horas. El avance, desarrollado por la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) de Singapur y la Universidad de Waseda de Japón, convierte a estos insectos controlados a distancia en biorrobots anfibios.
La clave es sencilla. El traje no hace que la cucaracha respire el oxígeno disuelto en el agua, sino que mantiene seco su sistema respiratorio y le suministra oxígeno desde un generador químico. La tecnología sigue siendo experimental, pero podría abrir paso a búsquedas en escombros inundados, desagües, tuberías y túneles donde una persona o un robot apenas caben.
Un pulmón químico en miniatura
Las cucarachas respiran por unos pequeños orificios llamados espiráculos, conectados a una red interna de tubos. Cuando el insecto queda sumergido, el agua bloquea esa entrada de aire y la actividad se detiene rápidamente. Ese era el gran límite de las cucarachas cíborg.
El equipo lo resolvió con tres piezas. El sistema incorpora un pequeño depósito impreso en 3D, una cubierta flexible e impermeable alrededor del abdomen y cuatro tubos de silicona que llevan el oxígeno hasta los espiráculos del tórax.
Dentro del depósito, el dióxido de manganeso acelera la descomposición de una solución de peróxido de hidrógeno al 3 %. La reacción produce agua y oxígeno, mientras una membrana microporosa deja pasar el gas y retiene el líquido. Hirotaka Sato, responsable del trabajo en NTU, lo resume así. «Funciona como el tanque de oxígeno que utiliza un buceador».
De dos minutos a tres horas
En las pruebas, las cucarachas sin el traje dejaron de moverse bajo el agua en unos dos minutos. Los investigadores las retiraron para que se recuperaran, mientras que los ejemplares equipados mantuvieron actividad y respondieron a las señales eléctricas durante dos o tres horas.
Un mililitro de peróxido de hidrógeno produjo unos 6,2 mililitros de oxígeno. La concentración dentro del traje alcanzó su máximo a los ocho minutos y todavía rondaba el 14,8 % después de tres horas, un nivel que el estudio considera suficiente para el insecto.
El traje tampoco convirtió a la cucaracha en un animal lento. Su velocidad media fue de 87,5 milímetros por segundo en tierra y de 78,4 milímetros por segundo en el agua, una reducción cercana al 10 %. Tras tres horas sumergida todavía avanzaba a 52,3 milímetros por segundo. No es poca cosa.
Una cucaracha dirigida a distancia
La palabra cíborg puede sonar a ciencia ficción, pero el funcionamiento es directo. Una placa electrónica envía pequeños estímulos mediante electrodos implantados y orienta al insecto, mientras sus patas y músculos hacen el trabajo de caminar. Por eso necesita menos energía que un robot diminuto movido por motores.
Los investigadores utilizaron cucarachas adultas de unos seis centímetros y 5,5 gramos de peso medio. El traje pesaba otros 5,5 gramos y la mochila impermeabilizada añadía 0,7 gramos, todavía por debajo de la carga máxima aproximada de 15 gramos calculada para esta especie.
El agua sí complicó los giros, que perdieron más velocidad que el avance en línea recta. La resistencia del líquido y la necesidad de agarrarse al fondo con las uñas de las patas obligaron al animal a trabajar más. Y eso se nota con el paso del tiempo.
El túnel que imitó un desastre
Para acercarse a una situación real, el equipo construyó un túnel transparente de 1,7 metros de largo y solo cinco centímetros de ancho y alto. El recorrido incluía pendientes, una zona llena de dióxido de carbono y otra inundada, como podría ocurrir en un conducto dañado tras una riada o un derrumbe.
Las cucarachas con traje atravesaron las dos zonas en los tres ensayos realizados. Sin protección, un ejemplar quedó inmóvil tras exponerse al dióxido de carbono y otro dejó de moverse 45 segundos después de entrar en el agua. Ambos fueron retirados y se recuperaron en aire fresco.
La mochila colocada sobre el cuerpo planteó otro problema, ya que se enganchaba en huecos de dos centímetros. Los científicos probaron entonces una versión con la batería y el controlador implantados dentro del insecto, que logró recorrer bajo el agua una rendija de diez centímetros de longitud y dos de altura.
Por qué puede ayudar en rescates
En un desastre, unos pocos centímetros pueden separar una zona accesible de otra imposible de revisar. Los escombros mojados, el barro y los conductos inundados frenan a los equipos humanos y también a muchas máquinas pequeñas. Ahí es donde este traje podría marcar la diferencia.
La idea no parte de cero. En marzo de 2025, diez cucarachas cíborg con cámaras infrarrojas y sensores fueron llevadas a Myanmar con la Fuerza de Defensa Civil de Singapur para apoyar las búsquedas tras el terremoto. Fue el primer despliegue de estos biorrobots en una operación humanitaria, aunque aquellos insectos no utilizaban el nuevo traje.
En la práctica, el sistema ampliaría ese trabajo a espacios parcialmente sumergidos. También podría servir para inspeccionar desagües, alcantarillas, tuberías o túneles sin enviar primero a una persona a un lugar inestable, oscuro y quizá sin oxígeno.
Lo que aún falta por demostrar
Un tubo de laboratorio no es un edificio derrumbado. Antes de un uso habitual, el sistema tendrá que superar pruebas con corriente de agua, lodo, piezas cortantes, obstáculos irregulares y comunicaciones difíciles. Además, debe integrar sensores, localización y navegación sin sobrecargar al insecto.
La Universidad de Waseda señala que habrá que mejorar la durabilidad, la impermeabilidad y la estabilidad del suministro de oxígeno. Shinjiro Umezu, coautor del estudio, explica que el reto era «crear un sistema pequeño, ligero y flexible» sin limitar el movimiento natural.
NTU afirma que ninguno de los insectos resultó dañado y que todos fueron tratados de acuerdo con las directrices de investigación. Por ahora, el logro demuestra que una limitación biológica puede compensarse con una solución muy pequeña, aunque el uso de animales vivos exigirá protocolos claros antes de un despliegue a gran escala.
El estudio oficial se ha publicado en Nature Communications.
