El lenguaje químico que revolucionará la nanotecnología y la robótica

Escrito por , 30 de diciembre de 2013 a las 17:30
El lenguaje químico que revolucionará la nanotecnología y la robótica
Tecnología

El lenguaje químico que revolucionará la nanotecnología y la robótica

Escrito por , 30 de diciembre de 2013 a las 17:30

La tecnología busca inspiración en la naturaleza a través de la biomímesis. El último avance usa la señalización química, como si fuéramos células nerviosas o bacterias, para enviar un sencillo mensaje de texto entre dos dispositivos.

La comunicación, entendida como el proceso por el que transmitimos información de un punto a otro, es un fenómeno inherente a los propios seres vivos. No sólo los seres humanos utilizamos un idioma o unas determinadas señales para poner en común un determinado suceso con alguien de nuestra especie.

A nivel biológico existen múltiples ejemplos de comunicación, como los que realizan en simbiosis bacterias y plantas con el objetivo de beneficiarse mutuamente. Y es que los procesos comunicativos, en cierta manera, nos han ofrecido a lo largo de la historia resultados positivos. Por este motivo, la humanidad ha inventado diversas formas de comunicación: señales de humo, semáforos o señales eléctricas que son sólo algunas muestras de avances en nuestra manera de transmitir información.

señalización química

Los sistemas de telecomunicaciones modernos también han conseguido logros importantes. A día de hoy, gracias a la red y a la telefonía, podemos hablar con una persona situada en la otra punta del mundo. El desarrollo de la tecnología ha posibilitado que apenas existan barreras en la comunicación. Aunque aún quedan algunas.

Por ejemplo, a día de hoy la comunicación inalámbrica en túneles o regiones inundadas por agua puede llegar a ser poco efectiva. Además, el uso de ondas electromagnéticas en dispositivos como biosensores sigue sin ser bien visto por los usuarios. Estas hipotéticas barreras han de solucionarse con propuestas innovadoras, como la que nos llega de la Universidad de Houston.

El lenguaje a nivel molecular podría cambiar la comunicación

Los científicos norteamericanos han buscado inspiración en la naturaleza, un proceso también conocido como biomímesis, para resolver los desafíos comunicativos y tecnológicos que tenemos por delante. Con este fin, se plantearon usar la señalización química como vía de transmisión de información en mensajes de texto.

El lenguaje molecular es usado por todos los seres vivos que habitan el planeta. Nuestras neuronas, por ejemplo, se comunican entre sí mediante mensajeros químicos muy específicos. Las bacterias, por otro lado, pueden optimizar su ataque en una infección usando señales relacionadas con un idioma llamado quorum sensing. Si en la naturaleza ya existe, ¿por qué no intentar adaptar dicha señalización química a campos tecnológicos en auge?

Su idea, publicada en PLOS One, se basó en la optimización de un transmisor, que iniciaría la comunicación, cuya función principal era traducir mensajes de texto a lenguaje binario, que sería posteriormente adaptado a la señalización química correspondiente. Para evaluar el canal de transmisión, los investigadores usaron la plataforma Arduino. El receptor era en este caso un sensor que recibiría las señales químicas específicas del mensaje.

señalización química

Para probar si el sistema efectivamente funcionaba, los norteamericanos emplearon dos canales de transmisión diferentes. Probando la nueva plataforma, observaron que era necesario minimizar en lo posible la señalización química usada, para así obtener el menor ruido que pudieran.

señalización químicaLos cambios en la concentración de alcohol (medio utilizado en el canal de transmisión), servían para que el sensor cambiara a uno de los dos estados en los que podía situarse: wait state o reception state. Utilizando este esquema de funcionamiento, fueron capaces de enviar el mensaje de texto «O CANADA» mediante el empleo de la señalización química. De nuevo, parece que el lenguaje molecular inspirado en la naturaleza podría revolucionar la comunicación.

Si este primer prototipo saliera adelante, podría ser empleado en nanotecnología, en particular en sensores a escala micro o nano, porque los científicos ya saben que la propia señalización química funciona en estos niveles tan pequeños. Macroscópicamente, podría implementarse este innovador lenguaje en dispositivos relacionados con la robótica, ya que sería completamente biocompatible y evitaría los convencionales problemas de los sistemas de telecomunicaciones actuales.

Imágenes | Photophones (Flickr), Horia Varlan (Flickr), N. Farsad (PLOS One)

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