La soldadura es omnipresente en las tecnologías médicas internas, desde los marcapasos hasta las prótesis cocleares: la batería, los componentes y la placa de circuito se mantienen en su sitio gracias a la pasta, las preformas, el alambre, las esferas y el fundente de Indium Corporation. Pero un elemento es la clave para desvelar el potencial futuro de una prótesis concreta.
En la novela de 1972 Cyborgel piloto de pruebas Steve Austin recibe prótesis mecánicas para sustituir partes de su cuerpo destruidas en un accidente. Dos años más tarde, la historia de ficción fue adaptada a la pequeña pantalla por la cadena de televisión ABC en forma de "El hombre de los seis millones de dólares". [Entre sus prótesis se encuentran un brazo biónico con fuerza y destreza sobrehumanas y un ojo izquierdo sustituido por un ojo extraíble que alberga una cámara en miniatura.
Aunque el libro, la serie de televisión y las películas posteriores eran todas obras de ficción, las partes biónicas del cuerpo existen desde hace décadas. Por ejemplo, en los años setenta, Marvin Minsky, profesor del MIT y pionero de la inteligencia artificial, creó un brazo mecánico de 14 articulaciones, tres codos, controlado por ordenador y con musculatura hidráulica. Marvin creía que la retroalimentación sensorial de alta calidad llegaría un día en que los sistemas robóticos teleoperados avanzados "se sentirían y funcionarían tan parecidos a nuestras propias manos que no notaríamos ninguna diferencia significativa". Pero los implantes oculares biónicos -incluso los que tienen objetivos básicos de visión- sólo se han desarrollado recientemente.
El primer ojo biónico - Productos médicos Second Sight Sistema de prótesis de retina Argus II - no era Aprobado por la FDA hasta 2013. Las imágenes de la cámara de vídeo del Argus se transforman en datos electrónicos y se envían a una prótesis de retina implantada. Ese sistema sólo contiene 60 píxeles en blanco y negro. Si avanzamos hasta hoy investigadores del Instituto de Tecnología de Harbin (China) y de la Universidad de Northumbria (Inglaterra). puede haber descifrado el código de uno de los principales obstáculos para el avance de la tecnología de los ojos biónicos: reducir el consumo de energía.
Biomimética es el estudio de la naturaleza y de los fenómenos naturales, es decir, la búsqueda de soluciones a los problemas de la ciencia, la ingeniería y la medicina a partir del mundo natural. Los ojos biomiméticos, que tienen excelentes funciones de imagen (por ejemplo, grandes campos de visión y bajas aberraciones), han demostrado un gran potencial en los campos de la prótesis visual y la robótica. Sin embargo, el desarrollo de la tecnología ha avanzado lentamente debido a los requisitos de procesamiento, que consumen una gran cantidad de energía. ¿La clave para reducir este consumo? Indio.
Al recubrir un dispositivo sináptico artificial con una capa de indio mejorada por inyección de electrones, la conductividad eléctrica aumenta y el consumo de energía se reduce drásticamente. En comparación con las sinapsis artificiales ópticas actuales, este dispositivo logra un consumo de energía ultrabajo, de 68,9 aJ por espiga, varios cientos de veces menor.
El avance de los ojos biomiméticos se enfrenta aún a otros problemas, como la rigidez de los materiales disponibles en la actualidad y las complejas estructuras de los dispositivos. Conseguir que la información de alta resolución llegue del ojo a la corteza visual va a requerir una sinergia perfecta entre potencia de procesamiento y avances tecnológicos para la que probablemente aún falten décadas. Pero el importante papel del indio en la reducción del consumo de energía de estos dispositivos está inspirando nuevas investigaciones sobre futuros sistemas de visión artificial.
Steve Austin con sólo su cámara en miniatura probablemente estaría bastante celoso.
Escrito por Christian Vischi, especialista en marketing, con la colaboración de David Socha, director de evaluación tecnológica.
Referencia:
Hu, Yunxia, et al. "Sinapsis ópticas de potencia ultrabaja basadas en capas de MoS2 mediante dopaje de carga superficial inducido por indio para ojos biomiméticos". Advanced Materials. 16 de octubre de 2021. DOI: 10.1002/adma.202104960
