Emular los ojos de la Mantis religiosa puede salvar vidas
En un artículo anterior tratábamos el tema de los ojos de algunos animales, en concreto los de los insectos, puesto que son “Ojos que dicen cosas”. Pues bien, uno de los muchos casos de ojos interesantes que se dan en la naturaleza es el de la Mantis religiosa, las mantis tienen unos ojos compuestos grandes y desarrollados puesto que la visión es muy importante para sus hábitos cazadores.
Muy frecuentemente las mantis religiosas presentan un color parecido a la planta en la que viven, lo que les permite camuflarse para protegerse de sus depredadores y al mismo tiempo facilitar las capturas de sus propias presas. Caza al acecho, permanece inmóvil con las patas delanteras juntas (por lo que parece que está rezando), a la espera de que una presa se acerque. Cuando otro insecto se posa junto a ella, lo observa girando la cabeza, con giros incluso de más de 180º, y lanzándose al ataque de inmediato.
Para el caso en que el objeto de su visión esté inmóvil, la mantis inicia un movimiento de balanceo, este movimiento hace que el objeto se desplace sobre el fondo a una velocidad que depende de la distancia a la que se encuentra, más deprisa si está cerca y más despacio si está lejos, y a partir de esa información las mantis pueden determinar la distancia. Por esta razón, cuando una mantis camina hacia un objeto, suele pararse a menudo y realizar movimientos de balanceo para controlar su acercamiento.
En la parte superior de la siguiente imagen podemos ver la estructura del ojo compuesto de una mantis, con la superficie externa de los omatidios, las denominadas facetas. Se trata de ojos compuestos, formados por entre 4.000 y 9.000 omatidios hexagonales. En la parte inferior de la imagen podemos ver a la izquierda un saltamontes, tal como se vería por un ojo humano, y a la derecha la representación de cómo vería la mantis al saltamontes, imagen con los pixeles hexagonales.
Aunque la mantis ve la imagen con muy poca nitidez, sin embargo esta disposición de ojo compuesto es perfecta para lo que se pretende que es la detección de movimientos de sus presas, puesto que cualquier movimiento da como resultado la estimulación de diferentes omatidios y permite un mejor reconocimiento de las formas.
- (Arriba) Detalles de uno de los ojos compuestos de la Mantis religiosa – (Debajo) Saltamontes visto por un ojo humano (Izqda.) o por una Mantis (Dcha.)
Desde siempre, la naturaleza ha inspirado a ingenieros y artistas (Biomimética) para realizar nuevas obras imitando a la naturaleza. La aparente perfección que encontramos en cada rincón del planeta, puede servirnos de modelo para nuevas invenciones y avances. En la actualidad científicos y técnicos asiáticos y norteamericanos están construyendo una cámara inspirada en los ojos compuestos de los insectos.
Un grupo de trabajo, formado principalmente por investigadores de la Universidad de Illinois, ha conseguido crear una cámara semiesférica (ver imagen), formada por un peculiar sistema flexible de micro-lentes.
- Ojo compuesto artificial, capaz de múltiples y muy útiles aplicaciones en tareas de vigilancia y auxilio.
El producto fabricado recuerda al conjunto de los omatidios en el ojo compuesto del insecto, la cámara inspirada en ellos presenta una matriz flexible, donde se depositan las micro-lentes conectadas mediante una red de foto-detectores de silicio con diodos. Al conjunto formado por dicha superficie, las micro-lentes y los foto-detectores se le puede dar la forma que se requiera para la aplicación que se desee conseguir.
Aunque los objetos que queramos visualizar con esta cámara, inspirada en ojos de insectos, estén a distancias diferentes, el diseño ideado por estos investigadores es capaz de superar este problema, basándose en una solución similar a la utilizada por la mantis mediante su balanceo.
El trabajo realizado por estos científicos asiáticos y norteamericanos posibilitará en un futuro próximo, desarrollar dispositivos de vigilancia avanzada o conseguir mejores y más pequeños endoscopios, lo que supondría un gran avance en medicina.
Este tipo de cámaras, complementadas con los sensores adecuados, podrían ser utilizados incluso en el caso de derrumbes en edificios, para poder detectar de manera más rápida y segura la presencia de personas atrapadas entre los escombros, así como potenciales fugas de gas, humo o sustancias tóxicas en general.