El dispositivo biológico reduce consumo energético y mejora la sostenibilidad frente a los ordenadores tradicionales de silicio
Un equipo internacional de científicos ha logrado lo impensable: construir una computadora biológica que utiliza únicamente agua y sal para imitar las funciones del cerebro humano. Este avance plantea un futuro en el que los sistemas informáticos sean más eficientes y más sostenibles.
La nueva computadora biológica, inspirada en el cerebro humano, abre las puertas a una tecnología distinta que permite tener un consumo energético menor y dispositivos inteligentes de bajo costo y mayor eficiencia.
Cómo es la computadora inspirada en el cerebro humano
El cerebro humano es la base que inspiró todo este desarrollo. Capaz de realizar millones de tareas simultáneamente con un consumo de energía increíblemente bajo, el cerebro sirve como modelo para mejorar los sistemas computacionales.
Sin embargo, los ordenadores tradicionales, basados en el silicio y otros materiales sólidos, siguen siendo mucho más costosos en términos de energía, especialmente cuando se trata de realizar tareas complejas. Por eso, muchos investigadores han tratado de imitar la forma en que el cerebro funciona para crear computadoras más eficientes.
Un equipo internacional de científicos de la Universidad de Utrecht (Países Bajos) y la Universidad Sogang (Corea del Sur) ha logrado dar un paso clave en esta dirección. A través de un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores demostraron que es posible construir una “computadora biológica” utilizando solo dos elementos: agua y sal.
Cómo funciona esta computadora
Para entender cómo funciona esta computadora, es necesario comprender cómo opera el cerebro. En el cerebro, las neuronas se conectan a través de lo que se llaman sinapsis. Estas sinapsis son puntos de comunicación entre las neuronas que transmiten señales eléctricas mediante el paso de iones, que son partículas cargadas, a través de un medio acuoso, es decir, agua. Gracias a este proceso, el cerebro puede aprender, adaptarse a nuevas situaciones y procesar información de manera muy eficiente.
Los científicos replicaron este proceso natural utilizando agua y sal para crear lo que se conoce como sinapsis artificiales. En lugar de usar cables o chips de silicio como las computadoras tradicionales, el sistema de esta computadora utiliza un líquido compuesto por agua y iones de sal. Este líquido se mueve a través de un pequeño canal dentro del dispositivo, simulando el comportamiento de las sinapsis del cerebro.
Cuando se aplica un impulso eléctrico, los iones se mueven a través del canal, lo que cambia la conductividad del medio y permite que la información sea procesada y almacenada, tal como lo haría el cerebro.
El dispositivo en el que se basa esta tecnología es pequeño. Mide solo 150 por 200 micrómetros, lo que equivale a una fracción del tamaño de un grano de arena. A pesar de su tamaño diminuto, el dispositivo es capaz de imitar la función de las sinapsis cerebrales, adaptando la conductividad de los iones según la intensidad y la duración de los impulsos eléctricos.
De esta manera, el dispositivo puede “aprender” y modificar su comportamiento en función de las señales que recibe, de una forma muy similar a lo que ocurre en nuestro cerebro.
Los científicos lograron este avance utilizando un microcanal en forma de cono lleno de la solución de agua y sal. Cuando se aplica una corriente eléctrica, los iones se desplazan por el canal y alteran la concentración de iones en su interior. Este cambio en la concentración afecta la forma en que el canal conduce la electricidad, emulando cómo el cerebro ajusta sus conexiones neuronales al aprender algo nuevo o recordar algo.
Qué utilidad puede tener este avance
Este descubrimiento no solo es un hito en la ciencia de la computación, sino que también tiene un enorme potencial para cambiar la forma en que desarrollamos tecnología en el futuro. En primer lugar, al usar agua y sal en lugar de materiales como el silicio, los científicos han creado un sistema mucho más eficiente energéticamente.
Las computadoras tradicionales requieren grandes cantidades de energía para funcionar, pero esta nueva computadora biológica podría reducir significativamente el consumo energético, lo que tiene implicaciones muy positivas para el medio ambiente.
Además, el uso de materiales accesibles y no contaminantes como el agua y la sal abre la posibilidad de crear dispositivos más económicos y sostenibles. Esto podría ser especialmente útil en regiones con recursos limitados, ya que se necesitarían menos materiales costosos para crear dispositivos inteligentes. En lugar de depender de componentes caros y difíciles de conseguir, esta tecnología podría democratizar el acceso a la computación avanzada.
