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1 de Febrero de 2019
Bioimitación

Cámara crustácea

Un nuevo artefacto imita la asombrosa visión de la galera.

Galera, o gamba mantis. [oksanavg/iStock]

La galera, o gamba mantis, ostenta el título de ser el púgil más temible del reino animal: su golpe es lo bastante fuerte como para romper la concha de los moluscos o el vidrio de un acuario. También podría jactarse de poseer uno de los ojos más extraordinarios y complejos del planeta. El ojo humano cuenta con tres tipos de células fotorreceptoras; este crustáceo presenta una docena, lo que le permite captar propiedades de la luz que escapan a la visión de otros animales.

Ingenieros de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han creado una cámara que reproduce estrechamente su agudísimo sentido de la vista. Descrito el pasado octubre en Optica, el aparato consiste en un cubo de unos 2,5 centímetros que según sus inventores podría ser fabricado en masa a 10dólares la unidad. Creen que a la larga permitirá que los automóviles detecten peligros, los drones militares reconozcan objetivos camuflados o ensombrecidos y los cirujanos operen con mayor precisión.

La galera posee dos superpoderes visuales. El primero es la percepción de la luz polarizada, aquella que vibra en un mismo plano (la luz no polarizada vibra en todas direcciones). La luz reflejada por los objetos siempre contiene una componente polarizada, una propiedad que revela objetos que de otro modo se confundirían con el fondo; la galera recurre a ella para hallar presas en las azuladas aguas marinas. El segundo es su capacidad para detectar un extenso abanico, o margen dinámico, de intensidades de luz, lo que le permite ver con contrastes intensos, con áreas muy brillantes y muy oscuras a la vez.

La nueva cámara reproduce ambas facultades. El ingeniero informático y electrónico Viktor Gruev y sus colaboradores fabricaron una matriz de minúsculos fotodetectores de silicio similares a los incorporados en las cámaras de polarización comerciales. Pero, a diferencia de los detectores clásicos, que generan una corriente eléctrica que aumenta linealmente con la intensidad lumínica, los nuevos detectores responden de forma exponencial. Esto se traduce en un margen dinámico unas 10.000 veces mayor que las cámaras comerciales actuales. Los investigadores también cubrieron los detectores con hilos microscópicos de aluminio para imitar las microvellosidades, las estructuras tubulares del ojo de la galera que filtran y captan la luz polarizada.

En una prueba en condiciones reales, el equipo condujo por las calles un vehículo provisto de la nueva cámara y de otro modelo clásico. Las imágenes de la cámara dotada con un «ojo de galera» mostraban un contraste muy superior, sobre todo en condiciones de niebla o de lluvia y en situaciones con multitud de luces y sombras, explica Gruev.

La galera es el único animal capaz de percibir un espectro completo de colores y polarización, asegura Thomas Cronin, profesor de ciencias biológicas en la Universidad de Maryland, que no ha formado parte del estudio. Esas virtudes la convierten en un modelo ideal para una cámara, explica: «Permitiría obtener imágenes nítidas de objetos sobre un fondo complejo que son difíciles de captar con otras técnicas».

 

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