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jueves, 3 de noviembre de 2011

Un transistor basado en protones para permitir la comunicación directa de máquinas con cosas vivas

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(NCYT) Ahora se ha conseguido construir un transistor que usa protones. La creación de tan singular dispositivo sienta las bases para el desarrollo de máquinas que puedan comunicarse directamente con organismos vivos.

Los dispositivos que hoy en día se conectan a ciertos sistemas y procesos del cuerpo humano se emplean sólo para detección biológica o en prótesis y similares, y normalmente se comunican mediante electrones, que son partículas con carga negativa, y no mediante protones, que son átomos de hidrógeno cargados positivamente, ni tampoco mediante iones, que son átomos con carga positiva o negativa.


Esta circunstancia ha limitado bastante la conectividad entre lo viviente y lo inanimado, ya que no ha sido posible desarrollar métodos lo bastante eficaces para lograr que la señal electrónica se traduzca en una señal iónica, o viceversa.


El equipo de Marco Rolandi, Chao Zhong, Yingxin Deng y M.P. Anantram, de la Universidad de Washington, y Anita Fadavi Roudsari de la Universidad de Waterloo, en Canadá, han dado con un biomaterial (una forma modificada del compuesto conocido como chitosán) que es un buen conductor de protones, y que haría viable esa tan ansiada interfaz entre máquinas y seres vivos.


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Transistor basado en protones
Esquema del transistor. (Foto: Marco Rolandi, UW)
En el cuerpo de un ser vivo, los protones activan los interruptores de "encendido" y "apagado", y tienen un papel fundamental en la transferencia de energía biológica. Los iones abren y cierran canales en la membrana celular, para bombear productos hacia dentro o hacia fuera de la célula. Los animales, incluyendo el Ser Humano, usan iones para flexionar sus músculos y transmitir señales cerebrales. Una máquina que fuese compatible con un sistema vivo por usar protones o iones, podría, a corto plazo, vigilar detalladamente los procesos biológicos citados. Y más a largo plazo, habiendo alcanzado un grado mayor de sofisticación tecnológica, las máquinas de esta clase podrían incluso generar corrientes de protones para controlar ciertas funciones biológicas de manera directa.


Un primer paso hacia ese tipo de control es disponer de un transistor capaz de enviar pulsos de corriente de protones. El prototipo ya desarrollado por el equipo de las universidades de Washington y Waterloo es un transistor de Efecto Campo, el primero en utilizar protones. Y mide tan sólo unas 5 micras de extremo a extremo.

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