Las esponjas de cocina podrían revolucionar la memoria artificial al imitar el funcionamiento del cerebro
Investigadores descubrieron un sorprendente avance en el campo de la ciencia. Las esponjas de cocina, comunes en cualquier hogar, pueden actuar como dispositivos de memoria. Este hallazgo podría tener implicaciones para la Inteligencia Artificial (IA) y la biotecnología, donde simples estructuras de varillas poliméricas son capaces de almacenar y borrar información de manera similar al cerebro humano.
Asimismo, ofrece una posible imitación de la arquitectura y el funcionamiento del cerebro humano, abriendo nuevas puertas a la posibilidad de almacenar memoria y realizar cálculos en un mismo lugar, algo esencial para el desarrollo de inteligencia artificial avanzada. En ese sentido, cuando Harsh Jain, investigador del Centro Nacional de Ciencias Biológicas de Bengaluru, comprimió un cubo de esponja de cocina entre dos placas de metal, pudo imprimir deformidades externas en forma de letras con una varilla motorizada.
Sorprendentemente, las esponjas conservaron estas formas en su “memoria”. Sin embargo, al dejar de presionar, las impresiones desaparecieron. Si las formas se grababan sin la presión externa, la esponja no las recordaría, demostrando la importancia del factor mecánico en el proceso de almacenamiento. Este tipo de memoria es distinto de la elasticidad de la espuma viscoelástica y no permite ser reprogramada.
Ante ello, Jain y su colega Shankar Ghosh, del Instituto Tata de Investigación Fundamental en Mumbai, realizaron experimentos con un modelo basado en la fricción. Explicaron que cuando el material de la esponja cambia de un comportamiento elástico a uno pseudoplástico, las deformaciones se mantienen debido a la fricción entre las varillas que componen su estructura. Estas varillas de poliuretano se conectan y se doblan, generando fricción interna, según los principios básicos de la física.
Por otra parte, Jain enfatizó la relevancia de estos fenómenos en sistemas blandos, sugiriendo que la memoria biológica debe considerarse no solo en términos de procesos químicos, sino también mecánicos. Los huesos, por ejemplo, contienen una red de bastones similar a la estructura observada en la madera y las hojas e indica estos principios pueden tener aplicaciones más amplias en biología.
El concepto de memoria mecánica en sistemas biológicos es un área emergente en la investigación, enfocado en las células y los núcleos celulares almacenan “recuerdos” de entornos y fuerzas mecánicas pasadas. Sin embargo, estudios recientes demostraron la información puede codificarse dentro del citoesqueleto de actina, un entramado de polímeros proteicos que forma la estructura mecánica dentro de las células y regula su forma.
Arathi Ramachandran, del Instituto Indio de Ciencias en Bengaluru, destacó la facilidad de probar estos modelos simples mediante experimentos en comparación con los complejos. Sin embargo, Gondi Kondaiah Ananthasuresh, también del Instituto Indio de Ciencias, recomendó una exploración más profunda que vaya más allá del modelo básico de fricción. Según Ananthasuresh, las propiedades mecánicas exhiben un comportamiento complejo cuando se analizan a escala microscópica o atómica.
Finalmente, estos hallazgos tienen un gran potencial de aplicación en diversos campos como, por ejemplo, se podría utilizarse para fabricar auxéticos, material expandible al estirarse y comprimible al ensancharse. Además, se podrían desarrollar pantallas Braille reprogramables, que requieren patrones de deformación precisos y, podría, además, transformar la ingeniería de materiales como también las interfaces tecnológicas que dependen del contacto físico.