Los sensores inspirados en la naturaleza podrían ayudar a las máquinas autónomas a ver mejor

Mejores capacidades de detección harían posible que los drones naveguen en entornos peligrosos y que los automóviles eviten accidentes causados ​​por errores humanos. La tecnología actual de sensores de última generación no procesa los datos lo suficientemente rápido, pero la naturaleza sí.

Los investigadores han construido sensores inspirados en arañas, murciélagos, pájaros y otros animales cuyos sentidos reales son terminaciones nerviosas conectadas a neuronas especiales llamadas mecanorreceptores. Las terminaciones nerviosas (mecanosensores) solo detectan y procesan información esencial para la supervivencia de un animal. Vienen en forma de pelo, cilios o plumas. Muchos mecanosensores biológicos filtran datos (la información que reciben de un entorno) de acuerdo con un umbral, como cambios en la presión o la temperatura.

Los mecanosensores peludos de una araña, por ejemplo, están ubicados en sus patas. Cuando la telaraña de una araña vibra a una frecuencia asociada con una presa o una pareja, los mecanosensores la detectan, generando un reflejo en la araña que luego reacciona muy rápidamente. Los mecanosensores no detectarían una frecuencia más baja, como la del polvo en la red, porque no es importante para la supervivencia de la araña.

La idea sería integrar sensores similares directamente en la carcasa de una máquina autónoma, como el ala de un avión o la carrocería de un automóvil. Los mecanosensores podrían personalizarse para detectar fuerzas predeterminadas que estarían asociadas con un determinado objeto que una máquina autónoma necesita evitar.

Además de detectar y filtrar a un ritmo muy rápido, los sensores también calculan sin necesidad de una fuente de alimentación. En la naturaleza, una vez que un determinado nivel de fuerza activa los mecanorreceptores asociados con el mecanosensor peludo, los mecanorreceptores calculan la información cambiando de un estado a otro. Los nuevos sensores hacen lo mismo y usan estos estados de encendido/apagado para interpretar las señales. Entonces, una máquina inteligente reaccionaría de acuerdo con lo que calculan los sensores.

Los mecanosensores artificiales son capaces de detectar, filtrar y calcular muy rápidamente porque son rígidos. El material del sensor está diseñado para cambiar rápidamente de forma cuando es activado por una fuerza externa. El cambio de forma hace que las partículas conductoras dentro del material se acerquen unas a otras, lo que permite que la electricidad fluya a través del sensor y transmita una señal. Esta señal informa cómo debe responder el sistema autónomo.

Usando algoritmos de aprendizaje automático, los sensores podrían entrenarse para funcionar de forma autónoma con un consumo mínimo de energía. Tampoco habría barreras para fabricar los sensores en una variedad de tamaños.