Incluso las mejores baterías están muy por debajo del metabolismo animal en cuanto al almacenamiento de energía. Alimentar a los robots con «comida» podría reducir la brecha: las alternativas incluyen robots capaces de digerir metal, aprovecharse de fluidos similares a la sangre o desarrollar habilidades para extraer energía del entorno.
En el mundo de la robótica, el reto principal no radica en la capacidad de movimiento, sino en la limitada autonomía que ofrecen los sistemas de alimentación energética de los robots. Un artículo publicado recientemente en The Conversation, elaborado por el especialista James Pikul, Profesor Asociado de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos, explora cómo, a pesar de contar con maquinarias ágiles y precisas, la mayoría de los robots se enfrentan a una barrera fundamental: la energía. Las conclusiones también se presentan en un estudio publicado en la revista Science Robotics.
Las soluciones inspiradas en la biología podrían suplir la ineficiencia de las baterías actuales. Un ejemplo paradigmático de este problema se da en el caso de un robot que completó exitosamente la media maratón en Beijing en menos de dos horas y cuarenta minutos. Aunque su rendimiento no fue comparable al de un corredor humano de élite, el robot demostró una capacidad de movimiento extraordinaria.
Sin embargo, para poder mantener su ritmo durante más de 21 kilómetros, fue necesario detenerse en tres ocasiones para cambiar sus baterías. Este detalle, aparentemente menor, resalta una limitación crucial: los robots pueden moverse con sorprendente destreza, pero dependen de sistemas energéticos que aún están muy lejos de alcanzar la eficiencia energética natural.
Inspiración en el mundo natural
La tecnología actual se basa principalmente en baterías de iones de litio, similares a las utilizadas en teléfonos móviles y vehículos eléctricos. Estas ofrecen una relación peso-energía que, aunque confiable, apenas mejora en un 7% cada año. Si se continúa en este camino, se necesitará casi una década para duplicar el rendimiento energético de las baterías, dejando en evidencia la urgencia de un cambio radical en la metodología de alimentación de los robots.
Inspirándose en la naturaleza, algunos investigadores han comenzado a explorar la posibilidad de “alimentar” a los robots de forma análoga a los seres vivos. Mientras que los animales almacenan energía en forma de grasa, un compuesto densamente energético, que puede proporcionar casi 9 kilovatios-hora de energía por kilogramo, las baterías actuales logran apenas 0,25 kilovatios-hora por kilogramo.
Esta diferencia, casi abismal, hace que un robot como Spot de Boston Dynamics requiera fuentes de energía mucho más eficientes para igualar la resistencia y la duración de un perro de trineo, que puede trabajar durante muchos días sin un descanso prolongado.
Además, la vida real de un robot no se limita a entornos controlados o laboratorios. En situaciones de desastre, como misiones a largo plazo o zonas remotas sin acceso a una fuente de energía fija, disponer de un método de recarga rápido y eficiente es vital. La idea de “alimentar” a los robots con combustibles o mediante la ingesta de materiales de alta energía se plantea como una alternativa innovadora.
Algunos investigadores están experimentando con reactores químicos similares a un estómago sintético, capaces de convertir materiales como el aluminio en electricidad. Otros han propuesto sistemas en forma de fluidos que imitan el flujo sanguíneo, aumentando la densidad energética de los robots de manera considerable.
Esta alternativa consiste en desarrollar fluidos internos que, como la sangre en los animales, transporten combustibles líquidos (por ejemplo, hidrógeno o biocombustibles) hacia microreactores distribuidos dentro del robot, donde se convierten en energía eléctrica de forma continua. De este modo, el robot podría recargar su “sistema digestivo” mientras opera, evitando pausas frecuentes y ampliando su radio de acción en entornos remotos.
Energía del entorno
Al mismo tiempo, la captación de energía del entorno (solar, térmica o cinética) se presenta como complemento a los sistemas alimenticios. Superficies fotovoltaicas en la piel del robot permitirían recargas lentas durante la operación diurna, mientras que dispositivos piezoeléctricos integrarían vibraciones y movimientos para desarrollar energía útil, prolongando aún más la autonomía en misiones de largo aliento.
El estudio de Pikul y su colega Yichao Shi destaca la necesidad de desarrollar marcos de referencia y protocolos de medición que permitan evaluar y comparar nuevos sistemas energéticos con estándares actuales, orientando inversiones hacia tecnologías capaces de ofrecer una resistencia similar a la animal.
Además, los expertos indican que habrá que superar desafíos vinculados al peso extra de los sistemas biológicos o híbridos, la gestión de residuos (como subproductos orgánicos o metalúrgicos) y la seguridad del entorno, especialmente en aplicaciones civiles o militares.
Referencia
Achieving animal endurance in robots through advanced energy storage. Yichao Shi and James H. Pikul. Science Robotics (2025). DOI:https://doi.org/10.1126/scirobotics.adr6125
El debate en torno a la “alimentación” robótica es más que una cuestión técnica, es una reflexión sobre el futuro de la interacción entre la tecnología y la biología. Dotar a los robots de una autonomía que se acerque a la de los seres vivos no solo ampliaría sus aplicaciones prácticas, sino que también redefiniría el diseño y la funcionalidad en ámbitos tan variados como la asistencia a personas mayores, la gestión de entornos peligrosos y la exploración en condiciones extremas.
Este innovador enfoque podría marcar el inicio de una era en la que los robots, lejos de verse limitados por el tiempo de recarga de sus baterías, puedan operar de manera continua, adaptándose y respondiendo a las demandas del mundo real con la misma resiliencia y versatilidad que los organismos biológicos.
