Científicos de la UNAM desarrollaron una trampa ultrasónica capaz de hacer levitar insectos para estudiarlos sin causarles daño, una tecnología que ya fue exportada a Francia y que busca sustituir el uso de ceras, pegamentos y otros métodos invasivos utilizados en laboratorios para analizar el comportamiento y la percepción de especies como moscas y abejas.
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¿Qué es la trampa ultrasónica de la UNAM para estudiar insectos?
Un estudio de la UNAM explica que el científico Víctor Ulises Lev Contreras Loera desarrolló junto a su equipo del Laboratorio de Óptica y Acústica, del Instituto de Ciencias Físicas (ICF), una trampa acústica en la cual moscas y abejas levitan mediante un entramado de ondas ultrasónicas de alta intensidad, imperceptibles para el oído humano y el de los insectos.
La trampa está formada por dos estructuras opuestas que crean una cavidad donde los campos acústicos generan ondas demasiada intensas y enfocadas capaces de apresar materiales diversos.
“En la naturaleza, cuando dos ondas se propagan en sentidos contrarios, se produce una onda acústica estacionaria que aparenta que no se está propagando y cambia la amplitud de la presión en algunos puntos, pero en otros no. Esos últimos se llaman nodos de presión, y en ellos se pueden atrapar objetos”, indicó Víctor Ulises Lev Contreras.
¿Cómo funciona la trampa ultrasónica?
Para crear la herramienta, el especialista comentó que esta trampa se basa en la interferencia, que es la propiedad fundamental de las ondas que les permite sumarse o cancelarse entre sí, «La onda estacionaria surge de la interferencia donde las ondas se están propagando en direcciones opuestas en el aire. Nuestro trabajo aprovecha una condición física muy específica llamada resonancia, en la cual la amplitud de la onda es máxima».
Para generar esa condición, dijo que se modifican pequeñas bocinas que generan las ondas ultrasónicas, con un sistema construido cuidadosamente para quela onda emitida y reflejadas interfieran eadecuadamente, y el dispositivo se ajuste de manera precisa para concentrar la mayor intensidad posible en el centro de la trampa, den donde los insectos son capturados.
Víctor Ulises Lev Contreras Loera comentó que el invento de los científicos de la UNAM buscó evolucionar trampas anteriores que se usaban para atrapar objetos como esferas, pero el Instituto de Ciencias Físicas de la Máxima Casa de Estudios logró inmovilizar organismos vivos de formas más complejas.
«Hacerlo con un insecto de manera estable es un reto debido a su geometría irregular. Para lograrlo jugamos con la intensidad y con la fase de las ondas acústicas, generando una onda estacionaria más compleja capaz de capturar cosas alargadas sin que se desestabilicen o roten. Es una particularidad de nuestras invenciones», enfatizó.
Dijo que los levitadores acústicos utilizan ondas que están por encima del rango normal de las personas y de otros seres vivos, pues el que logramos escuchar oscila entre 20 hertz y 20 kilohertz, y para el invento utilizaron frecuencias de 40 kilohertz para que el dispositivo no sea invasivo.
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El invento de la UNAM rompe fronteras
El especialista contó que en 2022, investigadores de la Universidad de Aix-Marsella, en Francia solicitaron un dispositivo para ocuparlo en estudios sobre insectos vivos sin alterar su comportamiento natural ni causarles daño.
Víctor Ulises Lev Contreras señaló que los especialistas franceses buscaban sustituir los métodos de atado convencional que emplean ceras o adhesivos para inmovilizarlos durante los experimentos y con la trampa ultrasónica permitió mantener al organismo suspendido sin contacto físico y sin interferir con las mediciones.
Una vez que el equipo de la UNAM envió las trampas ultrasónicas a Francia, trabajó durante tres años con los investigadores franceses para realizar experimentos con las llamadas «moscas de las flores» (sírfidos), insectos que suelen confundirse con abejas por su apariencia.
Gracias a la levitación acústica, los científicos pudieron observar cómo se comportan estos insectos mientras vuelan o caen, sin sujetarlos ni alterar sus movimientos. En particular, analizaron aspectos estadísticos de su desplazamiento y de su caída libre, cómo reaccionan y controlan su cuerpo cuando descienden en el aire.
