La foto muestra las violetas. | Agencia de Noticias Yonhap
Por Koh Hyunjeong
La violeta, una flor silvestre que florece por todas partes en Corea durante la primavera, posee una singular estrategia de reproducción. A diferencia de la mayoría de las plantas, que dispersan sus semillas de una sola vez, la violeta las expulsa una por una y de manera secuencial.
El Ministerio de Ciencia y TIC informó el 19 de junio que un equipo, integrado por el profesor Hyun Yoobong, del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Seúl (SNU, según sus siglas en inglés) ; el profesor Kim Hoyoung, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la misma universidad; y la profesora Jeong Sohyun, del Departamento de Robótica e Ingeniería Mecatrónica del Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST), ha descubierto el principio oculto detrás del método de reproducción de la flor, logrando esclarecer el mecanismo de eyección de semillas de la cápsula del fruto.
Los resultados fueron publicados el 18 de junio (hora local) en la revista científica internacional Science, y se espera que sean aplicables al desarrollo de robots flexibles de próxima generación.
El movimiento de ‘cremallera’ de la cápsula del fruto de una violeta.|Ministerio de Ciencia y TIC de Corea
Por lo general, las plantas liberan todas sus semillas al mismo tiempo cuando el fruto se abre. La violeta, en cambio, empuja las semillas de forma sucesiva utilizando la fuerza generada por el repliegue hacia el interior de la cápsula—la cáscara del fruto en forma de saco alargado—a medida que esta se seca.
Para aclarar este peculiar mecanismo, los investigadores realizaron un análisis minucioso de la estructura de la cápsula. Como resultado, confirmaron que, a medida que la cápsula se seca, se pliega de forma secuencial, como si se cerrara una cremallera (zipper). En este proceso, el punto donde actúa la fuerza avanza gradualmente siguiendo la posición de las semillas, lo que hace que estas, dispuestas en fila, salgan expulsadas una tras otra, comenzando por la parte delantera.
En la robótica, desplazar secuencialmente el punto de aplicación de la fuerza requiere una tecnología de control sofisticada. Sin embargo, la violeta lo hace utilizando únicamente la estructura de su cápsula, sin necesidad de motores ni dispositivos de control.
Además, la cápsula de la violeta cuenta con una estructura semicircular capaz de transmitir la fuerza de manera eficiente. El equipo de investigación explicó: "Gracias a esta estructura, no se dispersa la fuerza generada al plegarse la cápsula, sino que se concentra en el lugar donde se encuentran las semillas, haciendo posible su expulsión secuencial".
La comunidad científica presta especial atención a este hallazgo porque plantea la posibilidad de desarrollar robots flexibles de próxima generación que se muevan solo con la fuerza de su estructura, sin recurrir a motores complejos, baterías ni cables.
En el futuro, esto podría revolucionar diversos campos de la ingeniería biomédica, con aplicaciones como dispositivos médicos blandos capaces de desplazarse por vasos sanguíneos estrechos, parches de sutura que ajusten por sí solos la herida quirúrgica con precisión o músculos artificiales que imiten la suavidad y flexibilidad del movimiento humano.
"La violeta ha evolucionado para transmitir la fuerza con eficiencia utilizando un mínimo de recursos", señalaron los investigadores y añadieron que: "Este estudio es un caso que demuestra la posibilidad de generar movimientos sofisticados solo con las estructuras naturales".
hjkoh@korea.kr