Un dispositivo nanomecánico desarrollado por el MIT imita neuronas y reúne cálculo y memoria: cómo funciona

Los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts ( MIT ) desarrollaron un dispositivo nanomecánico que imita el comportamiento de las neuronas y combina procesamiento con memoria en una estructura compacta.

La plataforma aprovecha el comportamiento de polímeros blandos —materiales flexibles a escala molecular— a escala nanométrica para crear sistemas electrónicos adaptativos de bajo consumo energético , con posibles usos en robótica , monitoreo médico y sensores ambientales , informó el MIT News , el portal de noticias del instituto.

La tecnología busca resolver una limitación de la informática convencional: la necesidad de reunir múltiples componentes para calcular, almacenar datos, detectar estímulos y ejecutar acciones.

En el nuevo diseño, esas funciones dependen de las propiedades físicas del material, lo que reduce la cantidad de elementos externos necesarios.

El trabajo, publicado en Science Advances , se inspira en organismos capaces de procesar información mediante cambios físicos distribuidos en su cuerpo.

El pulpo , por ejemplo, tiene cerca de dos tercios de sus neuronas repartidas en los brazos, donde detecta estímulos y genera respuestas locales sin recurrir de manera constante al cerebro central.

Esa organización también le permite modificar mecánicamente las células de color de su piel y camuflarse con rapidez según el entorno.

“Se puede pensar en un pulpo como materia computacional continua, con computación, memoria, detección y actuación distribuidas por todo su cuerpo”, precisó Farnaz Niroui , profesora asociada de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación del MIT, integrante del Laboratorio de Investigación en Electrónica y autora principal del estudio.

Un polímero blando como resorte nanométrico La computación mecánica realiza cálculos mediante transformaciones físicas , como movimientos y compresiones.

Aunque ya existían plataformas de este tipo a escalas micro y macroscópicas, el equipo redujo el dispositivo a la escala nanométrica , donde deformaciones mínimas pueden alterar de manera drástica las propiedades de un material.

El principal obstáculo era lograr transformaciones reversibles.

Cuando dos superficies se aproximan demasiado, las fuerzas adhesivas pueden unirlas de forma irreversible, lo que impide que el sistema recupere su configuración inicial.

La solución fue colocar una película ultrafina de polidimetilsiloxano (PDMS), un tipo de silicona flexible, entre dos electrodos metálicos , las placas conductoras del dispositivo.

Este polímero blando actúa como separador y equilibra la atracción entre ambas superficies para evitar que colapsen una contra otra.