Cámara inspirada en camarones lleva a nuevos GPS submarinos

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camarón mantis

El mundo a través de los ojos de un camarón mantis

A nuestros ojos, la vida bajo el agua parece un poco más clara y menos crujiente que en la superficie. Pero eso es solo porque nuestra visión tuvo que adaptarse a la vida superficial, favorecida por millones de años de evolución. Si fueras una criatura marina, verías literalmente las cosas con otros ojos. Una de esas criaturas es el camarón mantis, cuya visión fue modelada en una nueva cámara por investigadores de la Universidad de Illinois.

El mundo a través de los ojos de un camarón mantis

La nueva cámara bio-inspirada que imita los ojos del camarón mantis puede detectar las propiedades de polarización de la luz subacuática. Al poder leer cómo se refracta la luz (o se dobla) cuando atraviesa la superficie del agua y rebota de partículas y moléculas de agua, los investigadores pudieron diseñar un novedoso método de GPS.

"Recopilamos datos de polarización submarina de todo el mundo en nuestro trabajo con biólogos marinos y notamos que los patrones de polarización del agua cambiaban constantemente", dijo el líder del estudio Viktor Gruev, un profesor de ingeniería eléctrica e informática de Illinois y profesor de la Facultad de Medicina Carle de Illinois.

"Esto estaba en marcado contraste con lo que los biólogos pensaban sobre la información de polarización submarina. Pensaron que los patrones eran el resultado de un mal funcionamiento de la cámara, pero estábamos bastante seguros de nuestra tecnología, por lo que sabíamos que este fenómeno justificaba una mayor investigación".

En otro momento escribimos sobre otro estudio que mostró cómo los antiguos vikingos podrían haber usado como una brújula piedras solares que polarizan la luz. En un estudio publicado hoy en la revista Science Advances, Gruev y sus colegas descubrieron que los patrones de polarización submarina capturados por la cámara inspirada en el camarón mantis están relacionados con la posición del sol en relación con la ubicación donde se realizó la grabación.

patrones de polarización en el agua

El equipo utilizó esta información para estimar el rumbo del sol y el ángulo de elevación, lo que les permitió determinar sus coordenadas de GPS simplemente conociendo la fecha y la hora de la filmación. Durante las pruebas que conectaron la cámara de inspiración biológica con una brújula electrónica y un sensor de inclinación, los investigadores pudieron ubicar su posición en cualquier parte del planeta con una precisión de 61 km. Ese no es exactamente el material de Google Maps, pero sigue siendo impresionante para un GPS subacuático basado en la luz.

Este método podría resultar muy útil en diversas aplicaciones subacuáticas, como ubicar aeronaves desaparecidas o crear un mapa detallado del lecho marino utilizando un enjambre de pequeños robots.

La investigación también ofrece valiosa información sobre el comportamiento migratorio de muchas especies marinas.

"Animales como las tortugas y las anguilas, por ejemplo, probablemente utilicen una gran cantidad de sensores para navegar sus rutas migratorias anuales que los llevan miles de millas a través de los océanos", dijo Gruev. "Esos sensores pueden incluir una combinación de elementos magnéticos, olfativos y posiblemente, como sugiere nuestra investigación, señales visuales basadas en la información de polarización".

Si la polarización es tan importante para muchas especies marinas, ¿cómo interfiere la contaminación con todo esto? Según los investigadores, es muy probable que la contaminación marina, que ha aumentado dramáticamente en las últimas décadas, afecte los patrones de polarización submarina. Esto significa que muchos animales marinos podrían sentir su entorno de forma diferente a lo que habían aprendido originalmente. Por ejemplo, ya muchas más ballenas se están quedando varadas, algunas incluso terminan cerca de la costa californiana, donde nunca antes las habían observado.

Artículo científico: Bioinspired polarization vision enables underwater geolocalization

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