Investigadores del MIT anunciaron la creación de un dispositivo nanomecánico que reproduce la actividad de una neurona, combinando procesamiento y almacenamiento en una única pieza de polímero blando. El hallazgo fue publicado en Science Advances y podría simplificar la arquitectura de sistemas electrónicos.

Inspiración biológica

El diseño se basa en organismos como el pulpo, donde la mayor parte de las neuronas se encuentran en los brazos y permiten respuestas locales sin depender del cerebro central. "Se puede pensar en un pulpo como materia computacional continua, con computación, memoria, detección y actuación distribuidas por todo su cuerpo", explicó Farnaz Niroui, profesora asociada del MIT.

Principio de funcionamiento

El núcleo del dispositivo es una película ultrafina de polidimetilsiloxano (PDMS), un tipo de silicona viscoelástica, situada entre dos electrodos metálicos. Al aplicar un voltaje, los electrodos se atraen y comprimen el PDMS, lo que altera la corriente eléctrica que lo atraviesa. Esta deformación reversible actúa como un "nanorresorte" que traduce cambios mecánicos en señales eléctricas.

"El material blando funciona como un ‘nanorresorte’, que ayuda a equilibrar las fuerzas para lograr una reconfiguración mecánica a escala nanométrica de manera controlada y reversible", detalló Niroui.

Simulación de disparo neuronal

Al recibir voltaje de forma gradual, el polímero se deforma progresivamente hasta alcanzar un umbral que dispara una respuesta eléctrica, similar al modo en que una neurona acumula carga antes de disparar. "Tenemos esta funcionalidad compleja, que es la base de la computación biológica, contenida por completo en un único dispositivo nanométrico", afirmó Peter Satterthwaite, estudiante de posgrado del MIT.

Retos superados

El principal desafío era evitar que las superficies se pegaran de forma irreversible al acercarse demasiado. La incorporación del PDMS como separador equilibró las fuerzas de atracción, permitiendo que el dispositivo recupere su forma original tras cada ciclo.

Aplicaciones potenciales

Al integrar cálculo y memoria en un solo elemento, se reduce la necesidad de componentes externos, lo que abre la puerta a robots más ligeros, sensores médicos de bajo consumo y dispositivos ambientales que operen con energía mínima.

El equipo continuará explorando cómo escalar la tecnología y adaptarla a diferentes entornos de uso.