Ionotrónica, ¿el puente definitivo entre lo vivo y lo inanimado?

Consideremos la principal diferencia entre los sistemas vivos y la electrónica: los primeros suelen ser blandos y flexibles, mientras que los segundos son duros y rígidos.

Ahora, en un trabajo pionero que podría revolucionar las interfaces hombre-máquina, los dispositivos biocompatibles, la robótica blanda y muchas más cosas, unos ingenieros han creado un gel blando y flexible que cambia drásticamente su conductividad al aplicarle luz.

El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Xu Liu y Thomas J. Wallin, ambos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

Este avance es de particular trascendencia para el naciente campo de la ionotrónica, que implica la transferencia de datos a través de iones (átomos o moléculas cargados). La electrónica hace lo mismo pero con electrones. Sin embargo, mientras que esta última es una tecnología bien establecida, la ionotrónica aún está en fase de desarrollo, con una gran excepción: los sistemas vivos. Las células de nuestro cuerpo se comunican mediante diversos iones, desde los de potasio hasta los de sodio; es decir, que de hecho utilizan sistemas ionotrónicos.

La innovación introducida por Liu y sus colegas permite controlar dinámicamente la población iónica local en un material blando. El sistema se adapta automáticamente a los estímulos ambientales, en este caso la luz. En otras palabras, el sistema puede cambiar automáticamente como reacción a cambios de luz, lo que permitiría un procesamiento complejo de señales en materiales blandos.

La imagen muestra un circuito blando y elástico creado con una barra rectangular de gel. Un electrodo de cobre está conectado a la izquierda. Otro componente y su correspondiente red metálica conectan el electrodo a tres "estaciones" en la barra. Se ha proyectado luz sobre las dos primeras estaciones, creando conductividad que enciende la bombilla de cada una. Como la tercera estación no ha sido expuesta a la luz, no es conductora y su bombilla está apagada. (Imagen: Wallin lab / MIT. CC BY-NC-ND 3.0)

Aunque otros equipos científicos han desarrollado materiales ionotrónicos con altas conductividades que permiten el rápido movimiento de iones, dichas conductividades no se pueden controlar.

Liu y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Soft photo-ionotronics". (Fuente: NCYT de Amazings)