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Una cámara ‘bestial’ para copiar animales en 3D y crear un Arca de Noé digital

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Las impresoras 3D son capaces de reproducir todo tipo de formas y contornos, desde juguetes, herramientas o edificios hasta incluso comida. Sin embargo, existen elementos que presentan grandes dificultades para ser capturados por esta tecnología, como es el caso de los animales. Debido a su movimiento y a la variedad de tamaños y aspectos, imprimir a estos seres vivos se convierte en una tarea extremadamente difícil.

A pesar de las dificultades, Duncan Irschick, profesor de biología en la Universidad de Massachusetts Amherst, estaba decidido a extraer una representación digital de animales vivos para sus investigaciones. Al ver las complicaciones de la tecnología actual, se decidió a crear la suya propia. Para ello, se juntó con un grupo de estudiantes de la universidad e iniciaron una lluvia de ideas que duró meses. Tras una profunda investigación y varios fracasos, el profesor y los alumnos fabricaron la solución: un sistema portátil con hasta diez brazos fijos en los que se colocan varias cámaras Canon y un ‘software’ para procesar y modelar en 3D.

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El invento, bautizado como Beastcam Array, ya ha sido registrado con una patente provisional. Aparte del profesor, el centro universitario ha querido destacar el papel de Dylan Briggs, bioquímico, y Kasey Smart, ingeniero mecánico. La unión de las tres especialidades ha resultado en este invento genial, que tiene aún más mérito porque es poco común que un grupo de estudiantes se involucre en la creación de una nueva tecnología. A partir de ahora, podrán añadir la palabra «inventor» a sus currículums.

Las cámaras, Canon PowerShot G16, y el sistema informático se asemejan a una araña que captura la imagen de los animales, colocados en el centro. Este diseño produce modelos tridimensionales en alta resolución al tiempo que permite que el escaneo de los seres vivos sea muy rápido. Además, los investigadores también han desarrollado una plataforma digital llamada Digital Life donde ya han publicado modelos de tiburones, escorpiones, sapos y lagartos.

Una biblioteca mundial en tres dimensiones

El proyecto nació con la idea de recrear diferentes especies para permitir a los científicos un estudio más pormenorizado de cada individuo. Gracias a los modelos tridimensionales, los biólogos podrán estudiar la morfología de animales exóticos y difíciles de observar en un laboratorio. Una de las grandes incógnitas en este campo es averiguar el movimiento exacto de algunas especies, especialmente las migratorias. Es el caso de ciertos tiburones que se desplazan miles de kilómetros por las aguas marinas: los científicos desconocen por qué se producen variaciones individuales dentro del conjunto de especies.

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Un modelo exacto de un tiburón vivo permite a los investigadores examinar de cerca y con precisión cómo es, un recurso esencial a la hora de desarrollar teorías acerca de cómo se mueven estos animales y cómo la forma corporal puede afectar a los patrones de desplazamiento.

Sin embargo, el proceso es muy ambicioso y no se limita a un número reducido de animales. El plan consiste en imprimir todas las especies del planeta y, aún más, extenderse a todos los organismos vivos. Los inventores asumen que esta ingente tarea no puede ser llevada a cabo en una sola generación, pero están resueltos a emprender el reto.

«Tomará varias períodos de vida, pero estamos emocionados de comenzar el viaje», explica Irschick en un comunicado de la universidad. «Preservar digitalmente el patrimonio de la vida en la Tierra es especialmente importante dado el rápido declive de muchas especies, y esta tecnología puede recrear los organismos como nunca se ha hecho antes».

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Las cámaras fotográficas están conectadas a un pequeño ordenador y todo el proceso de montaje está publicado en internet. El grupo de investigación ha decidido trabajar en código abierto (accesible a cualquier otro investigador) para cumplir con la misión de alcanzar una biblioteca digital mundial. “Nuestro objetivo era construir un sistema que pudiera ser usado en cualquier parte del mundo”, cuenta Zachary Corriveau, un ingeniero que también ha participado en el trabajo.

La idea es que los científicos, educadores y ecologistas utilicen el sistema a través de la plataforma web y lo hagan de forma gratuita, siempre que sea para uso recreativo o sin ánimo de lucro. El proyecto ya ha tenido un gran recibimiento y ya se han subido más organizaciones a esta curiosa Arca de Noé, como el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) y el Zoo de Atlanta.

Por el momento, el equipo universitario va a empezar por crear modelos 3D de las ranas y las tortugas marinas, dos grupos gravemente amenazados. Para ello cuenta con el apoyo financiero de la Fundación Nacional de Ciencias y trabajarán en el Centro de Materiales Evolutivos de su universidad.

Las siete especies de tortugas marinas han sufrido una dramático descenso de su población. El ser humano ha invadido su hábitat y, ahora, el cambio climático se ha convertido en una de sus mayores amenazas. Con los modelos virtuales, los científicos podrán probar teorías sobre cómo nadan estos seres acuáticos y comprender mejor sus patrones migratorios. Pero también se espera que la herramienta sirva para concienciar y enseñar; por ejemplo, para que los profesores impriman en 3D estas tortugas y las lleven a sus aulas o para usarlas como una herramienta de aprendizaje en las plataformas de ‘software’ o de realidad virtual.

Lo mismo sucede con las ranas, unos animales que preocupan mucho a ecologistas y biólogos. Son muchas las especies que ya se han desaparecido y otras se enfrentan a una extinción inminente por culpa también de la destrucción del hábitat y del cambio climático, a lo que se suma el hongo chytrid, una especie que provoca una enfermedad mortal a estos anfibios.

El grupo de investigación se va a centrar primero en los animales en peligro de extinción. Sin embargo, desde los tiburones que surcan los océanos hasta las pequeñas ranas que habitan en los ríos, la tecnología Beastcam Array sería capaz de capturar a toda clase de especies.


Con información de Umass Amherst y National Geographic. Imágenes de Umass Amherst.

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