China, decidida a romper las reglas del juego: crea un sistema de ‘visión biónica’ inspirado en los ojos de los insectos

Un equipo de investigadores en China ha logrado un hito en la microfabricación al desarrollar un sistema de «visión biónica» que imita la estructura visual y olfativa de los insectos. Este dispositivo, de escala milimétrica, integra capacidades sensoriales que permiten a pequeñas plataformas robóticas navegar con una eficiencia energética y una velocidad de respuesta inusuales en la tecnología actual.

El avance fue publicado en la revista Nature Communications y detalla cómo este sistema de visión biónica soluciona las limitaciones de las cámaras convencionales. Al copiar el modelo de la Drosophila, es decir, los ojos de la mosca de la fruta, los científicos han conseguido que un sensor de apenas 1,5 milímetros cuadrados gestione información visual de gran angular y, a su vez, detecte sustancias químicas de forma simultánea.

El sistema de visión biónica que revoluciona la robótica en China

Este nuevo sistema de visión biónica se basa en una arquitectura de ojo compuesto que agrupa 1027 omatidios (unidades visuales individuales) sobre una superficie cilíndrica. A diferencia de los sensores CMOS tradicionales, que capturan imágenes estáticas pesadas, este diseño prioriza la detección de movimiento mediante un procesamiento de datos dispersos.

La estructura planteada por los científicos chinos permite que el dispositivo identifique cambios en el entorno casi al instante, con una frecuencia de fusión de parpadeo de 1 kHz, superando incluso a muchos insectos biológicos.

La integración de la olfacción biónica supone la otra gran columna vertebral del proyecto. Mediante una matriz de sensores colorimétricos impresos por chorro de tinta, el ojo puede «ver» los gases peligrosos al reaccionar ante ellos con cambios de color. Esta capacidad de fusión multimodal permite que, por ejemplo, un dron identifique una fuga química mientras esquiva obstáculos, lo que es ideal para agentes inteligentes de tamaño reducido.

Por qué los ojos de los insectos son la clave de este sistema de visión para China

La naturaleza ha perfeccionado durante millones de años los ojos de los insectos para que sean ligeros y eficaces. Expertos del Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology utilizaron una técnica de polimerización de dos fotones con láser de femtosegundo para fabricar microlentes directamente sobre fotodetectores orgánicos flexibles.

Esta precisión elimina el desajuste entre lente y píxel que frustró intentos anteriores de crear ojos compuestos artificiales a escala real.

En cuanto a la resistencia ambiental, el equipo incorporó unas estructuras llamadas setas biónicas. Estos diminutos pelos artificiales, situados entre las lentes, funcionan como un mecanismo de autolimpieza que evita la condensación de gotas de agua. Gracias a este diseño, el sistema mantiene la fidelidad de la imagen en condiciones de alta humedad o niebla.

La utilidad práctica de este invento ya tiene algunas pruebas de campo. El estudio describe el uso de un vehículo omnidireccional y un microdron equipados con el sistema biónico. Los resultados confirmaron una precisión del 93% en la clasificación de diez tipos de gases tóxicos, como el amoníaco o el benceno.

Asimismo, la capacidad del sistema para extraer parámetros espaciales, como el ángulo de azimut (con un campo de visión de 180°), garantiza que las máquinas puedan realizar maniobras de evasión ante amenazas inminentes.

Como próximos pasos para esta tecnología, China apunta hacia la miniaturización extrema. El objetivo es reducir aún más el consumo de potencia y refinar los algoritmos de fusión sensorial para que estos «ojos» puedan integrarse en enjambres de robots autónomos.