En un avance significativo para la robótica submarina, investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech) han enseñado a un robot submarino a utilizar la turbulencia como mecanismo de propulsión en lugar de luchar contra ella.
El equipo de investigación, liderado por el profesor John Dabiri y el exalumno de posgrado Peter Gunnarson (actualmente en la Universidad de Brown), desarrolló un sistema que permite a su CARL-Bot detectar y aprovechar los anillos de vórtice—el equivalente submarino de los anillos de humo—para desplazarse de manera eficiente a través del agua. Sus hallazgos fueron publicados en la revista PNAS Nexus el 12 de mayo de 2025.
"Estábamos pensando en formas en que los vehículos submarinos pudieran utilizar las corrientes turbulentas de agua para propulsarse y nos preguntamos si, en vez de ser un problema, podrían ser una ventaja para estos vehículos más pequeños", explica Gunnarson, quien construyó el CARL-Bot (Caltech Autonomous Reinforcement Learning roBot) durante su estancia en Caltech.
El robot utiliza un solo acelerómetro a bordo para detectar cuándo encuentra un anillo de vórtice, y luego ejecuta maniobras precisas para posicionarse dentro del límite material del vórtice. Una vez atrapado en el vórtice, el robot es impulsado a través de distancias sin gastar energía adicional. En pruebas de laboratorio usando un tanque de 5 metros, esta técnica logró reducir casi cinco veces el consumo energético en comparación con los métodos convencionales de propulsión.
Aunque el CARL-Bot fue diseñado originalmente con capacidades de inteligencia artificial para la navegación, los investigadores descubrieron un enfoque más simple para la toma de decisiones bajo el agua. El equipo desarrolló comandos básicos que ayudan al robot a detectar la ubicación de un anillo de vórtice y posicionarse para "subirse y básicamente dejarse llevar gratis", como lo describe Gunnarson.
Esta innovación tiene implicaciones importantes para la exploración oceánica, donde los pequeños vehículos autónomos submarinos suelen estar limitados por la vida útil de la batería y pueden ser fácilmente superados por las corrientes marinas. La tecnología podría permitir misiones de mayor duración para el monitoreo ambiental, la investigación oceanográfica y la inspección de infraestructuras submarinas. El profesor Dabiri también espera aplicar estos principios en su trabajo con medusas biónicas, lo que podría dar lugar a sistemas híbridos que combinen organismos biológicos con controles electrónicos para una exploración oceánica eficiente.