Los mosquitos, a pesar de su diminuto tamaño y la falta de oídos convencionales, poseen una capacidad auditiva extraordinaria gracias a sus antenas. Estas estructuras están cubiertas de diminutos pelos sensoriales que detectan vibraciones y permiten a los mosquitos localizar parejas o presas incluso en entornos ruidosos. Para comprender mejor este mecanismo, los científicos utilizan modelos digitales avanzados y técnicas de impresión 3D. Estos estudios no solo ayudan a descifrar la biología de estos insectos, sino que también pueden inspirar nuevas tecnologías, como sensores acústicos avanzados o materiales que mejoren la detección de desastres naturales.
Uno de los insectos más odiados del planeta podría ser la clave para mejorar la respuesta ante desastres naturales. Un equipo multidisciplinario de la Universidad de Purdue está recreando las antenas de los mosquitos para analizar su sensibilidad a las vibraciones. Si la investigación tiene éxito, podría revolucionar la forma en que se monitorean y detectan eventos como terremotos y tsunamis.
El estudio ha sido liderado por los profesores Pablo Zavattieri y Ximena Bernal. Aunque aún están en las primeras etapas de la investigación, Zavattieri, profesor de ingeniería civil en Purdue, se muestra optimista sobre los descubrimientos que pueden surgir. «Inspirarnos en la naturaleza para avanzar en la ciencia ha sido una constante en la ingeniería desde sus inicios», señaló.
A diferencia de otros animales, los mosquitos no tienen oídos tradicionales, pero sus antenas funcionan como un sistema auditivo altamente sensible. Estas estructuras pueden captar sonidos específicos incluso en medio del ruido generado por sus propios aleteos. Phani Saketh Dasika, investigador del equipo y candidato a doctorado en ingeniería civil y de la construcción, explicó que el análisis detallado de las antenas ha permitido descubrir cómo los mosquitos afinan su audición para detectar señales clave en su entorno.
Utilizando imágenes de micro-CT y modelos digitales de alta precisión, los investigadores crearon simulaciones para estudiar la capacidad auditiva de los mosquitos. «Descubrimos que las características estructurales de las antenas permiten a cada especie y sexo detectar sonidos específicos, incluso cuando hay interferencias como el ruido de sus propias alas», explicó Dasika. Además, los hallazgos sugieren que los mosquitos pueden percibir un rango de frecuencias más amplio de lo que se pensaba, aunque no todas sean utilizadas activamente.
La pregunta clave es si este conocimiento puede aplicarse al diseño de nuevos sensores acústicos. Bernal, profesora de ciencias biológicas en Purdue, explicó que al comparar la respuesta de las antenas en diferentes especies—algunas las usan para encontrar pareja, otras para escuchar a sus presas—fue posible identificar los elementos que regulan la sensibilidad y sintonización del oído de estos insectos. Comprender cómo funcionan estas estructuras es el primer paso para desarrollar sensores inspirados en ellas.
Más allá de la detección de desastres, esta investigación también podría contribuir al desarrollo de materiales de cancelación de ruido más avanzados. Zavattieri sugiere que, si se integran elementos como microcanales fluidos o metamateriales ajustables, se podrían crear paneles insonorizantes más eficientes, auriculares con mejor cancelación de sonido e incluso dispositivos de camuflaje acústico.
«Imaginen ciudades equipadas con sensores bioinspirados, como ‘oídos gigantes’, capaces de identificar sonidos específicos en medio del bullicio urbano», explicó Zavattieri. «En momentos de crisis, como terremotos o desastres naturales, estos sensores serían invaluables, detectando rápidamente señales de auxilio y guiando a los rescatistas a las zonas afectadas».
El equipo de Purdue se centra ahora en replicar las antenas de los mosquitos mediante impresión 3D, experimentando con distintos materiales y tamaños para probar su capacidad de respuesta a diferentes frecuencias. Si la naturaleza ha perfeccionado este sistema durante millones de años, ¿por qué no aprovecharlo para mejorar nuestras propias tecnologías?
