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Ciencia

Desarrollan un exoesqueleto submarino que permite bucear utilizando hasta un 30 % menos de aire

Investigadores chinos diseñaron un dispositivo robótico flexible que ayuda a mover las piernas bajo el agua y reduce el esfuerzo físico durante el buceo. Los primeros experimentos muestran resultados prometedores para mejorar la eficiencia y la autonomía de los buceadores.
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Bucear requiere un esfuerzo físico considerable. Cada movimiento de las piernas debe vencer la resistencia del agua, mientras que los equipos de respiración y otros elementos añaden dificultades al desplazamiento. Además, el tiempo de permanencia bajo la superficie depende de factores como la capacidad física del buceador y la cantidad de gas disponible.

Para afrontar estos desafíos, un equipo de científicos de la Academia China de Ciencias desarrolló un exoesqueleto submarino capaz de asistir los movimientos de las piernas y disminuir la demanda respiratoria.

El dispositivo, denominado PEAKED, utiliza una estructura robótica flexible que acompaña el movimiento natural del cuerpo sin impedir que el usuario controle sus desplazamientos.

La investigación, publicada el 21 de octubre de 2026 en la revista Science Robotics, presenta los avances de esta tecnología y su posible aplicación en actividades subacuáticas.

Cómo funciona el exoesqueleto que ayuda a los buceadores

El sistema fue desarrollado por investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT), encabezados por el especialista en robótica Xinyu Wu.

A diferencia de los exoesqueletos rígidos, que utilizan estructuras mecánicas para sostener o movilizar partes del cuerpo, PEAKED está diseñado como un traje robótico blando que proporciona asistencia en las articulaciones de la cadera.

Su funcionamiento permite ayudar tanto en la flexión como en la extensión de las piernas, dos movimientos fundamentales para desplazarse bajo el agua.

El dispositivo puede adaptarse a diferentes técnicas de locomoción, como el aleteo alternado, la patada de rana y la caminata subacuática.

De esta manera, el buceador continúa realizando los movimientos de manera voluntaria, mientras que el sistema aporta parte de la fuerza necesaria para ejecutarlos.

Los experimentos mostraron una reducción de hasta el 29,77 % en la respiración

En pruebas anteriores realizadas con voluntarios, los investigadores analizaron cómo cambiaba la demanda respiratoria al utilizar el exoesqueleto durante diferentes movimientos.

Los resultados mostraron que el volumen de aire respirado por minuto disminuía un 29,77 % durante el aleteo alternado, uno de los movimientos más utilizados en el buceo.

Durante la patada de rana, la reducción fue del 25,70 %, mientras que en la caminata bajo el agua alcanzó el 18,35 %. El volumen respiratorio por minuto representa la cantidad total de gas que una persona inhala y exhala durante sesenta segundos.

Por lo tanto, una disminución de este indicador sugiere que el dispositivo puede reducir el esfuerzo ventilatorio necesario para desplazarse.

Sin embargo, estos resultados proceden de pruebas experimentales controladas y todavía no permiten asegurar que el equipo proporcione el mismo ahorro durante inmersiones prolongadas en condiciones reales.

Por qué un exoesqueleto submarino debe ser diferente de uno terrestre

Los investigadores explican que los sistemas robóticos diseñados para caminar o correr no pueden trasladarse directamente al entorno acuático.

En tierra, muchos exoesqueletos ayudan a soportar el peso corporal y a movilizar las articulaciones frente a la gravedad.

Bajo el agua, la flotabilidad reduce gran parte de esa carga, pero aparece otro desafío: la resistencia del líquido durante los movimientos. Esta resistencia actúa tanto cuando las piernas avanzan como cuando retroceden, por lo que el sistema debe ofrecer asistencia en ambas direcciones.

También necesita permitir movimientos amplios, mantener la comodidad del usuario y evitar interferencias con los equipos de respiración y flotabilidad.

Por eso, el diseño de PEAKED combina flexibilidad mecánica con mecanismos de control que regulan la asistencia según el movimiento realizado.

Una tecnología que podría transformar las actividades subacuáticas

Los investigadores consideran que los exoesqueletos submarinos podrían resultar útiles en tareas que requieren permanecer durante períodos prolongados bajo el agua.

Entre sus posibles aplicaciones se encuentran las actividades científicas, la inspección de infraestructuras, los trabajos de mantenimiento submarino y determinadas operaciones de rescate. No obstante, todavía existen desafíos importantes antes de que estos dispositivos puedan utilizarse de forma habitual.

Los sistemas deben garantizar su resistencia al agua y a la presión, integrarse con los equipos convencionales de buceo y permitir que el usuario pueda retirarlos rápidamente ante una emergencia.

Los científicos también estudian nuevas funciones, como la asistencia personalizada y la estabilización automática de la postura.

Aunque PEAKED continúa siendo una tecnología experimental, los resultados muestran que la robótica portátil podría convertirse en una herramienta para reducir el esfuerzo físico de los buceadores y mejorar la eficiencia de sus movimientos.

El objetivo no es reemplazar las capacidades humanas bajo el agua, sino complementarlas mediante sistemas que permitan realizar actividades exigentes con un menor gasto energético.

 

 

Fuente: Noticias de la Ciencia y la Tecnología.

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