Crean material capaz de “percibir, pensar y actuar“ en simultáneo

Una avanzada forma de material capaz de “pensar” desarrollaron investigadores de la Universidad de Pensilvania y la Fuerza Aérea de Estados Unidos. El hallazgo es fruto de un acabado procesamiento de la información mecánica.

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La dinámica funciona parecida a como cuando alguien posa sus dedos en tu hombro. En ese momento, los receptores táctiles de la piel envían un mensaje al cerebro. Este procesa la información y te sugiere que mires del lado que recibiste el toque.

“Percibir, pensar y actuar“ son las capacidades de este nuevo material

Publicado en la revista científica Nature, el trabajo se basa en una novedosa y reconfigurable alternativa a los circuitos integrados. “Los circuitos integrados suelen estar compuestos por múltiples componentes electrónicos alojados en un único material semiconductor, normalmente el silicio”, señaló la universidad.

Son piezas clave en el funcionamiento de todo aparato electrónico moderno, desde teléfonos hasta robots, pasando por los automóviles. “Los circuitos integrados son la realización por parte de los científicos del procesamiento de la información, de forma similar a la función del cerebro en el cuerpo humano”, añadió.

Hasta ahora, ningún equipo científico había modificado la configuración de los semiconductores de silicio. Al menos así lo afirmó el investigador principal, Ryan Harne, catedrático asociado de Ingeniería Mecánica James F. Will de Penn State.

Con este desarrollo, ahondó, casi cualquier material de nuestro entorno podría actuar como su propio circuito integrado. “Hemos creado el primer ejemplo de un material de ingeniería que puede percibir, pensar y actuar simultáneamente sobre la tensión mecánica, sin necesidad de circuitos adicionales para procesar dichas señales”, festejó.

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Según el profesor Harne, el material polimérico blando “actúa como un cerebro que puede recibir cadenas digitales de información que luego se procesan”. Posteriormente, dan lugar a “nuevas secuencias de información digital que pueden controlar las reacciones”.

El material contiene circuitos reconfigurables que pueden realizar una lógica combinacional. Cuando recibe estímulos externos, los traduce en información eléctrica que se procesa para crear señales de salida.

Procesamiento casi humano

Harne y su equipo demostraron que el material podría utilizar la fuerza mecánica para calcular aritmética compleja. También tendría la capacidad de detectar frecuencias de radio para comunicar señales luminosas específicas, entre otras funciones. En palabras del académico, las posibilidades son amplias, porque los circuitos integrados pueden programarse para hacer muchas cosas.

“Descubrimos cómo utilizar las matemáticas y la cinemática en las redes mecánico-eléctricas”, apuntó, en alusión a la forma en que se mueven los componentes individuales de un sistema. “Eso nos permitió realizar una forma fundamental de inteligencia en los materiales de ingeniería, al facilitar un procesamiento de la información totalmente escalable e intrínseco al sistema de materiales blandos”, detalló.

Según el comunicado de Penn State, “el material utiliza un proceso de ‘pensamiento’ similar al de los humanos”. Por lo mismo, tiene potenciales aplicaciones en sistemas autónomos de búsqueda y rescate. También podría ayudar a reparar infraestructura e incluso identificar, aislar y neutralizar patógenos transportados por el aire si se aplica en materiales biohíbridos.

“Lo que hace a los humanos inteligentes es su capacidad de observar y pensar sobre la información que recibimos a través de nuestros sentidos, reflexionar sobre la relación entre esa información y cómo podemos reaccionar”, ejemplificó.

Las reacciones humanas parecen automáticas, pero no lo son. El proceso requiere que los nervios del cuerpo digitalicen la información sensorial para que las señales eléctricas viajen al cerebro, aportó la casa de estudios. “El cerebro recibe esta secuencia informativa, la evalúa y le dice al cuerpo que reaccione”.