Nanoredes a la vuelta de la esquina

Publicado: 6 noviembre, 2011 en Curiosidades, Tecnologia

Estoy convertido en una especie de máquina que observa hechos y muele conclusiones.
— Charles Darwin

Las máquinas son herramientas y éstas una importante extensión de nuestras capacidades. También son un diferenciador de nuestra especie. Más aún, las máquinas suelen ser herramientas que producen herramientas de modo que el ciclo se retroalimenta, perfecciona y no se detiene. Históricamente nuestras máquinas han avanzado con rapidez en direcciones opuestas, de lo micro a lo macro, para manipular el mundo y, eventualmente, conquistarlo. En este pequeño artículo tocaremos el tema de las nanomáquinas y su evolución, las nanoredes.

Ahora bien, recordemos que nanotecnología es procesar, separar, consolidar, deformar, materiales, una átomo o molécula a la vez. Lo que antes era casi una rama de la ciencia ficción hoy es ciencia aplicada con avances enormes los últimos diez años. Según el gran Richard Feynman, las aplicaciones son motivo suficiente para repensar como hacer ingeniería. De nanomáquinas podemos hablar desde nanoengranajes hasta nanorobots (o máquinas moleculares) como las máquinas de ADN.

En cambio, las nanoredes son redes de nanomáquinas que cooperan y comparten información. Pueden componerse de varios tipos de nanomáquinas:

  • artificiales, hechas por el hombre para un propósito específico;
  • biológicas, reutilizadas tal como se encuentran en la naturaleza;
  • híbridas, como cadenas de ADN combinadas con nanoestructuras creadas en el laboratorio.

Ian F. Akyildiz et al expertos en el tema, publicaron el artículo Nanonetworks: A New Frontier in Communications para ACM Communication que inspira éste que escribo y donde proponen cuatro áreas de aplicación:

  • Biomedicina: nanomáquinas que monitoreen el avance de un medicamento el cuerpo.
  • Bienes industriales y de consumo: nanosistemas de control de calidad de agua y alimentos.
  • Medio ambiente: control de biodiversidad.
  • Milicia: nanosistemas de defensa nuclear o biológica.

Como podrán apreciar esos ejemplos comparten una misma idea de red, que es la de redes de sensores: redes ad hoc que en cooperación comunican mensajes a la aparición de un evento (por ejemplo, la presencia de cierto medicamento en un órgano). En general las redes ad hoc son eficientes y en la bibliografía científica encontraremos bastante trabajo hecho en algoritmos y aplicaciones.

Por otra parte, a escala normal las redes se sirven del cobre o el aire para crear un canal de comunicación, pero ¿qué hay de máquinas a tan mínima escala? Las dos principales opciones son

  • las comunicaciones electromagnéticas en Terahertz, que son de altísima frecuencia, quizá transmitidas mediante nanoantenas de grafeno (el material que promete una revolución, por cierto);
  • las comunicaciones moleculares, tal y como lo hacen todo el tiempo nuestras células para codificar, transmitir y recibir información, esto es mediante el intercambio de ciertas moléculas; de hecho algunas investigaciones han comprobado que las comunicaciones moleculares poseen una capacidad “extremadamente mayor” de transmisión de información que las comunicaciones tradicionales.

Las nanoredes son parte de una investigación en curso que debido a la escala en cuestión puede arrojar resultados inesperados en los próximos años y más vale comenzar a seguirles la pista. Todavía más sorprendente cuando parece que convergerán redes de nanomáquinas artificiales y biológicas en un caldo híbrido y fascinante. Un hipotético nanointernet llevará más décadas, pero nunca se sabe.

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