Investigadores de la Universidad de Tel Aviv han usado el oído de un animal muerto para hacer que una máquina pueda escuchar. Es la primera vez que alguien consigue usar un órgano biológico para dotar una máquina con un sentido biológico, un paso de gigante que tiene el potencial de dotar a maquínas y humanos de super-sentidos.
Los investigadores integraron el oído de un insecto —una langosta— dentro de un chip electrónico capaz de captar y amplificar las señales eléctricas producidas por ese órgano biológico.
El equipo israelí eligió el oído de un insecto en vez de un mamífero porque imaginaron que era lo más simple. Según el estudiante de doctorado Idan Fischel —que fue quien dio con la clave del invento—, “los insectos tienen sistemas auditivos que son estructuralmente sencillos, pero realizan un proceso de datos complejo”. Y a la vez, afirma, el sistema resultante es ligero y pequeño.
En la investigación —publicada en el diario científico 'Sensors'—, los autores afirman que el oído de la langosta es mucho más sensible y robusto que el de los seres humanos. Una vez sea perfeccionado, su 'oído-en-un-chip' será capaz de escuchar sonidos mucho más lejanos de lo que podemos hacer nosotros gracias a sus características físicas.
La eficiencia de la evolución natural
Según el Dr. Ben M. Maoz —director del estudio y profesor de la facultad de ingeniería Aladar Fleischman y en el colegio de neurociencia Sago—, el potencial de esta tecnología es ilimitado, por dos razones fundamentales. Como declaró al 'Jerusalem Post', “los sistemas biológicos tienen una enorme ventaja sobre la tecnología electrónica actual, tanto en términos de sensibilidad como en consumo de energía”.
Sobre lo último, afirma, utilizar órganos ofrece un consumo energético varios órdenes de magnitud más eficiente que los sensores digitales.
Maoz apunta al ejemplo del consumo de energía de un cerebro humano: unos 20 vatios al día. Un 'laptop' medio consume 100 vatios a la hora, dice. La ventaja es aún mayor cuando consideramos que un cerebro humano tiene una capacidad de proceso infinitamente mayor que cualquier 'laptop': para simular un segundo de actividad del cerebro humano, el superordenador japonés K necesitó la potencia de 82.944 procesadores durante 40 minutos. Esto mismo pasa con cualquier otro órgano biológico.
Quizás aún más importante que la eficiencia energética es la funcionalidad de estos sensores biológicos.
Ahora mismo, miles de laboratorios de universidades y empresas de todo el mundo están intentando desarrollar sensores capaces de captar sabores, texturas y olores usando componentes electrónicos. Por ahora, los resultados han sido deficientes y extremadamente complejos, cuando no directamente un fracaso. Los sensores sintéticos no pueden competir con los sensores biológicos y no podrán hacerlo en muchísimo tiempo. No están ni en la misma galaxia.
Maoz afirma que la integración de órganos en sistemas electrónicos hace que todas estas complicadas y limitadas imitaciones sean inútiles e innecesarias. Si podemos conectar sensores biológicos a robots y otros dispositivos electrónicos, no tiene ningún sentido intentar producir una copia burda e incompleta que además consumirá mucha más energía. El sensor biológico siempre será más refinado y eficiente gracias a cientos de millones de años de evolución.
Cíborgs con superpoderes
Lógicamente, el uso de órganos biológicos también dotará las máquinas de 'superpoderes' que ahora mismo son solo objeto de la fantasía y la ciencia ficción. Como apunta Maoz, hay millones de animales con sentidos que los humanos no pueden ni imaginar.
Hay oídos que pueden escuchar frecuencias altísimas, como los 300 kHz que puede detectar la polilla de la cera, la frecuencia más alta registrada por un animal. En comparación, un ser humano en plenitud solo alcanza los 20 kHz. Hay otros animales que pueden escuchar sonidos a frecuencias de solo 0,5 Hz: las palomas pueden así detectar tormentas y terremotos a grandes distancias e incluso generar mapas sonoros que podrían ayudar en la navegación. Un ser humano solo llega a los 20 Hz. A todo esto, por cierto, hay que añadir que la percepción de la frecuencia es logarítmica y no lineal, con lo que la diferencia entre especies es muchísimo mayor de lo que indican los números a simple vista.
Otro ejemplo de superpoder sería el olfato de los perros, que utiliza unos 300 millones de receptores de esencias mientras que un humano solo usa de cinco a seis millones. Por eso los canes pueden detectar todo tipo de sustancias —como drogas, comida o infecciones por covid-19—, así como identificar patrones de olores como si fueran lectores de huellas dactilares. La capacidad de oler es uno de los santos griales de la investigación tecnológica, con aplicaciones en miles de industrias y situaciones.
Y lo mismo se puede decir de cualquier otro sentido. Hay animales capaces de percibir anchos de banda del espectro de luz que los humanos solo pueden 'ver' con equipos electrónicos extremadamente caros y voluminosos. Otros, como las palomas, son capaces de orientarse en cualquier parte del planeta con total falta de visibilidad gracias a la detección del campo magnético terrestre. Y otros animales pueden incluso detectar vibraciones que solo los sismógrafos más sensibles pueden registrar.
En definitiva, el uso de estos y otros sensores biológicos integrados en chips como el inventado por el equipo liderado por el Dr. Maoz puede inaugurar un mundo de cíborgs con superpoderes, desde robots exploradores de mundos remotos como el Perseverance hasta perros de rescate, 'sommeliers' cibernéticos o drones espía.
Pero si esa idea es ya excitante de por sí, la siguiente consecuencia es aún más increíble. Después de la integración de órganos en robots, solo hay un par de pasos más a la integración en seres humanos.
Ahí están Elon Musk y su Neuralink, la compañía que tiene como objetivo final la integración directa de nuestro cerebro con el mundo digital. O los implantes cocleares, unos dispositivos electrónicos que hoy en día sirven para recuperar la audición de varias frecuencias. Estos implantes transforman el sonido en señales eléctricas capaces de estimular el nervio auditivo. No hace falta mucho esfuerzo para imaginar la siguiente interacción que sustituya los micrófonos por sensores biológicos de otras especies e implantes neuronales capaces de interpretar esos datos para dotar a su portador de poderes sobrehumanos. Y lo mismo con cualquier otro sentido.
Como dice Maoz hablando del potencial de este 'oído-en-un-chip': “El cielo es el límite”.
Fuente: Diario El Confidencial España