17/6/11

Perspectivas

Hoy ha sido un día de charlas. Charlas productivas en todos los sentidos, pero también charlas interesantes. Aunque el tema de conversación haya sido, en general, el futuro, las situaciones me han hecho viajar un poco en el pasado. Como cuando en esa etapa anterior a la adolescencia vas con un grupo de gente mayor que tú y te sientes, en cierta manera y quizás injustificadamente, mejor.

Como digo, se ha hablado de futuro. En un mundo tal como se nos presenta hoy en día, la coyuntura económica no augura grandes piruetas ni artificios. Así pues, las perspectivas se podrían prever agoreras. Los recortes hacen que haya menos dinero en becas, menos dinero en proyectos para un grupo cada vez mayor de investigadores.

Empezar siempre es duro. Es el caso de las nanocomunicaciones, un tema que nuevo (nuevísimo más bien), que casi no tiene cimientos y que hay que crearlo casi todo. De aquí que en una universidad de prestigio, un grupo de gente que se está iniciando en el tema no tenga presupuesto en sí para hacer nada. De hecho, y no lo contéis a nadie, muchas veces en estos casos se invierte dinero destinado a otras áreas en una especie de préstamo a fondo perdido.

Por otro lado, lo bueno de las nanocomunicaciones es también precisamente que es un tema nuevo. Está todo por hacer, y la gente se lo suele tomar como un reto aunque no tengas muchas cornisas en las que apoyarte: puedes esforzarte mucho y acabar sin nada. O puedes esforzarte mucho con perspectivas a un tema que tiene un futuro impresionante (como están haciendo muchos a mi alrededor). Mi advisor decía hoy con razón, y siendo aún treintañero: muchos tenemos tema para llegar a la jubilación.

Todo por ver, todo por hacer

Aquí en el grupo N3Cat se estudian las nanocomunicaciones desde dos vertientes distintas. Se cree que las nanomáquinas se pueden comunicar de dos maneras diferentes según la aplicación en la que se enmarque, el alcance, y otros aspectos.



EM
Quizás la primera que nos viene a la cabeza a los telecos es la vía ElectroMagnética (EM). Se reduce, y nunca mejor dicho, a aplicar nueva teoría de antenas para aparatos muuuuuuy pequeños. Es decir, comunicaremos nanomáquinas de una manera análoga a cómo se comunican los móviles o a cómo recibimos las ondas de radio o televisión. Evidentemente, las antenas serán muchísimo más pequeñas y las ondas quizás pasen por medios que no son el aire, como habitualmente. El quid de la cuestión es qué desafíos nos trae la comunicación a una escala tan pequeña: ¿somos capaces de fabricarlas? ¿a qué frecuencias somos capaces de comunicarnos con estas antenas? ¿cómo proporcionarás energía suficiente para la comunicación?

Muchas de estas preguntas empiezan a responderse gracias a este supermaravilloso material que es el grafeno. Brevemente diría: se está trabajando para hacer antenas nano de verdad, la frecuencia serían THz (frecuencia mil veces más alta que la de vuestra WiFi casera), y supuestamente habría que realizar nanobaterías o recoger energía del entorno para poder proporcionar energia.

Es como la antena del coche pero en "nano".


Como puede verse, aunque esté todo por hacer, se divisan unas pautas, hay cosas físicas que fabricar y con las que experimentar ya. La experiencia dice que una tecnología suele tardar quince o veinte años entre que se plantea y se implementa, se vende, y se satura todo lo que se puede investigar sobre el tema. Pensad en el caso de los móviles. Hace veinte años iban en un maletín y ahora mismo es casi imposible investigar algo que suponga una mejora realmente significativa en el campo.

Así pues, esta vía tiene años y años de trabajo de cientos, miles y decenas de miles de personas, instituciones,   empresas. Digamos que dará mucha guerra. Pero...

Pero ahora imaginad el caso de aplicaciones médicas. Comunicación entre nanomáquinas es una idea espectacular para aplicarlo dentro del cuerpo, para detectar y actuar in situ, para no ser invasivo. Aun así, llevarlo a cabo con nano-antenas no parece una idea muy buena. Si la radiación que produce un dispositivo móvil que nos acercamos a la oreja ya ha hecho dudar a muchísima gente sobre los efectos que puede tener sobre la salud... imaginad el caso en el que se introducen nano-antenas dentro del cuerpo (y no me refiero a debajo de la piel, me refiero a zonas "profundas"). Es verdad que los niveles de radiación no son comparables, pero no parece una opción viable.

MOLECULAR
La que nosotros abreviamos como molecular es la segunda vía de comunicación entre nanomáquinas. La comunicación molecular consiste en imitar a la naturaleza, como tantas otras veces, en la manera que tienen las células para comunicarse. Algunas están en contacto físicamente i simplemente se "pasan" moléculas. Otras están a distancia y envían concentraciones de moléculas que se mueven aleatoriamente por el medio hasta su destino.

Intentaré ser lo más redundante posible al explicar una por qué esta opción es válida allí donde "EM" falla. Al ser una forma de comuncación que los mismos seres vivos usamos internamente, en principio no deberíamos preocuparnos por los efectos nocivos que estos procesos podrían tener en nuestro cuerpo, si ya inherentemente son cosas que pasan dentro de nuestro cuerpo.

Además, las preocupaciones en términos de energía necesaria para la comunciación se reducen bastante, ya que las células usan elementos químicos que tienen a su alrededor para segregar las moléculas que servirán para la comunciación.


Está claro que esta opción pinta muy bonita si se vende desde este punto de vista. Pero también tiene sus inconvenientes. La información viaja muy lentamente con estos procesos. Y en caso de que eso no nos importe: ¿cómo codificamos la información en moléculas? ¿cómo hacemos que una máquina segregue moléculas tal como hacen las células? ¿cómo controlamos remotamente las nanomáquinas? ¿qué hace de interfaz entre las partes "electrónicas" de nuestra nanomáquina y la parte "molecular"? ¿podría interferir las comunicaciones que produzcamos con los procesos habituales de nuestro cuerpo?

En resumen, el trabajo que hay por hacer es infinitamente superior que en el caso de las comunicaciones electromagnéticas. Sobra decir que las posibilidades y el riesgo son también mucho más altos. Muchos lustros tendrán que pasar antes de que la comunicación molecular esté ideada, construida, implementada, vendida, y mil veces mejorada.



Fracasarán o serán pioneros.
Sea como fuere... las perspectivas son muy buenas.

Sergi

2 comentarios:

  1. Els pioners mai fracasaran, com a molt no troben un objectiu pràctic en el seu temps però sempre deixen una base perquè algú altre acabi construint allò que es pretenia o una altre cosa, però sempre gràcies als pioners.

    Una abraçada crack!

    ResponderEliminar