Robots blandos submarinos bioinspirados: de la biología a la robótica y de vuelta

Por qué importan los robots blandos submarinos

Imagine un submarino que se desliza como un atún, se comprime en grietas como un pulpo y “siente” el agua como un banco de peces. Este artículo de revisión explica cómo los ingenieros están construyendo esos robots submarinos blandos y flexibles tomando ideas de las criaturas marinas, y cómo, a su vez, esos robots se convierten en herramientas potentes para descubrir cómo se mueven y sobreviven realmente los animales marinos. El trabajo apunta a máquinas más seguras y adaptables para la exploración oceánica, al tiempo que ofrece a los biólogos nuevas formas de poner a prueba hipótesis sobre la evolución y el comportamiento animal.

Aprendiendo trucos de la vida oceánica

Los autores comienzan describiendo una brecha entre los vehículos submarinos actuales y los auténticos animales marinos. Los submarinos autónomos tradicionales son rígidos, propulsados por hélices y diseñados para combatir las corrientes. Peces, medusas y pulpos, en cambio, usan cuerpos blandos, aletas flexibles y estrategias de control ingeniosas que trabajan con el agua turbulenta, no contra ella. La revisión destila cuatro lecciones generales de la biología: natación que acopla el movimiento corporal con el flujo del agua; formas corporales y estructuras internas que distribuyen fuerzas y almacenan energía; sensado distribuido por piel, aletas y bigotes; y sistemas de control que se basan en patrones rítmicos simples afinados por retroalimentación del cuerpo y el entorno. En conjunto, estas ideas forman un plano para robots blandos submarinos ágiles, eficientes y seguros para hábitats frágiles.

Convertir la biología en máquinas blandas

A continuación, el artículo repasa cómo se materializan estas ideas biológicas en robots reales. Los ingenieros construyen nadadores tipo pez con colas flexibles, planeadores tipo manta con amplias aletas batientes, “campanas” inspiradas en medusas que pulsan el agua y robots con extremidades que trepan y reman como estrellas de mar o tortugas. En vez de armazones metálicos, muchos usan siliconas, hidrogeles y materiales inteligentes que se doblan, estiran o cambian de rigidez. Los autores explican cómo los diseñadores ajustan la forma general del cuerpo, el estratificado interno y tendones o fibras embebidas para que el robot se doble de manera útil y pueda empujar el agua o las rocas sin dañarse. Pieles blandas pueden ocultar electrónica extensible y microcanales que perciben presión o flujo, evocando líneas laterales de peces, bigotes de focas y ventosas de pulpos.

Robots que sienten, se adaptan y aprenden

La revisión pasa luego a cómo se controlan estas máquinas blandas. Debido a que sus cuerpos tienen muchos grados de libertad e interactúan fuertemente con el agua, los métodos de control de robots rígidos tradicionales se quedan cortos. En su lugar, los investigadores suelen partir de patrones rítmicos simples —muy parecidos a los generadores centrales de patrón en las médulas espinales animales— que mueven colas, aletas o brazos. La retroalimentación local de sensores de presión, deformación o flujo ajusta estos ritmos en tiempo real, permitiendo que los robots mantengan la estabilidad en corrientes o durante contactos. Algunos sistemas incorporan “inteligencia” directamente en el hardware: por ejemplo, ventosas y válvulas fluidicas que ajustan el agarre automáticamente según cambia la presión. Enfoques de aprendizaje automático se usan cada vez más para descubrir brazadas y marchas eficientes que explotan vórtices y la elasticidad del cuerpo, aunque transferir estos comportamientos aprendidos de simulaciones al océano real sigue siendo un reto.

Robots como bancos de prueba para la biología

Un mensaje central del artículo es que la inspiración va en ambos sentidos. Robots diseñados con cuidado actúan como modelos físicos que pueden probar ideas biológicas difíciles o imposibles de investigar en animales vivos. Por ejemplo, robots tipo manta y medusa con rigidez y patrones de actuación ajustables han mostrado cómo los movimientos pulsantes y el rebote elástico configuran las estelas que aumentan el empuje. Almohadillas de succión inspiradas en rémoras con labios, cámaras y texturas microscópicas ajustables revelan cómo los peces se adhieren a superficies rugosas y rápidas. Sensores artificiales de línea lateral y matrices de bigotes aclaran cómo los geles de cupula y la forma de los bigotes amplifican señales acuáticas antes de que lleguen a los nervios. Incluso especies extintas se estudian así: aletas de plesiosaurio y colas de dinosaurio robóticas ayudan a evaluar qué planes corporales antiguos podían nadar con eficiencia.

Reglas compartidas para animales y máquinas

Finalmente, los autores miran hacia un futuro en el que la biología y la robótica están vinculadas por reglas de diseño comunes. Al comparar especies lejanas que han evolucionado soluciones similares —como alas, aletas, órganos de succión o extremidades en espiral para agarrar— abogan por principios “biouniversales” que se aplican a escala y linajes distintos. Familias robóticas pueden explorar sistemáticamente estos principios variando formas, patrones de rigidez y estrategias de control más allá de lo que ha probado la evolución. La revisión también reclama “gemelos” digitales que representen tanto animales como robots dentro del mismo marco virtual, posibilitando el codiseño de morfología, materiales y control. En paralelo, los primeros robots biohíbridos que incorporan tejidos vivos insinúan máquinas que algún día podrían compartir parte de la adaptabilidad y la autorreparación de los organismos reales.

Qué significa todo esto

Para quienes no son especialistas, la conclusión clave es que la próxima generación de robots submarinos se parecerá y se comportará mucho más como la vida marina que como mini-submarinos. Cuerpos blandos, sensores distribuidos y bucles de control simples pero adaptativos les permitirán navegar arrecifes enmarañados, manipular muestras delicadas y aprovechar las corrientes en lugar de combatirlas. Al mismo tiempo, estos robots servirán como sustitutos experimentales de animales reales, ayudando a los científicos a desvelar las reglas físicas que han guiado millones de años de evolución en los océanos. En resumen, al cerrar el ciclo entre biología e ingeniería, los robots blandos submarinos prometen tanto mejor tecnología como una comprensión más profunda de cómo la vida prospera bajo el agua.

Cita: Li, L., Qin, B., Gao, W. et al. Bioinspired underwater soft robots: from biology to robotics and back. npj Robot 4, 25 (2026). https://doi.org/10.1038/s44182-026-00088-x

Palabras clave: robótica submarina blanda, diseño bioinspirado, locomoción acuática, sensado distribuido, biomecánica marina