Estos ingenieros tienen una solución para impulsar la computación neuromórfica: fabricar chips con miel

No ocurre todos los días, pero de vez en cuando la tecnología deja compañeros de viaje inesperados. Lo acaba de demostrar a las mil maravillas un equipo de la Universidad Estatal de Washington (WSU) y su última propuesta para impulsar la computación neuromórfica, aquella que emula en cierto modo el comportamiento del sistema nervioso animal. Tras realizar pruebas en el laboratorio, sus investigadores han llegado a la conclusión de que un material prometedor para la fabricación de chips que imitan el cerebro es... la miel. Sí, la misma que usas en tus postres.

En un artículo publicado en Journal of Physics D, el profesor Feng Zhao y Brandon Sueoka demuestran que la miel puede utilizarse para la elaboración de memristores, componentes similares a transistores que sirven tanto para procesar como almacenar datos. En sí son dispositivos pequeños y simples, pero sus funcionalidades son parecidas a las de nuestras propias neuronas. "Si podemos integrar millones o miles de millones de estos memristores de miel juntos, se pueden convertir en un sistema neuromórfico que funcione de forma similar a un cerebro humano", detallan.

Zhao y Sueoka utilizaron miel en una forma sólida y elaboraron con ella una conexión entre dos electrodos de metal, igual que si fuese una sinapsis humana. Luego comprobaron hasta qué punto eran eficaces con pruebas de encendido y apagado de 100 y 500 nanosegundos y otras que emulan básicamente los procesos de aprendizaje del cerebro y la retención de nueva información.

Prometedor... y sostenible

Su conclusión —como recoge la propia WSU en una nota— es uno de esas extrañas parejas de viaje, tan sorprendentes como prometedoras. "La miel podría ser una dulce solución para desarrollar componentes respetuosos con el medio ambiente para las computadoras neuromórficas, sistemas diseñados para imitar las neuronas y sinapsis del cerebro humano", explican desde el centro.

El matiz de que además de efectivo es "ecológico" no es una cuestión menor. El potencial de la computación neuromórfica ha atraído el interés de grandes multinacionales tecnológicas, como IBM o Intel, que ya han fabricado chips especiales con el equivalente a más de cien millones de "neuronas". El problema es que el cambio de disciplina no va acompañado de un cambio de materiales y siguen empleando los mismos recursos no renovables o tóxicos a los que recurren desde hace años.

La miel ofrece una alternativa más respetuosa con el medio ambiente para elaborar chips sin renunciar a la fiabilidad. "Tiene una concentración de humedad muy baja, por lo que las bacterias no pueden sobrevivir en él. Eso significa que estos chips de computadora serán muy estables durante mucho tiempo", comenta el profesor Zhao, que destaca el potencial del material elaborado por las abejas. Al igual que otros investigadores, busca también otras soluciones biodegradables, como proteínas y azúcares que se pueden localizar en las hojas de la planta de aloe vera.

"Cuando queremos deshacernos de dispositivos que usan chips de computadora hechos con miel podemos disolverlos fácilmente en agua. Debido a estas propiedades especiales, la miel es muy útil para crear sistemas neuromórficos renovables y biodegradables", señala Zhao. Otro de los puntos a favor de los memristores de miel es que los sistemas neuromórficos generan menos calor que las computadoras convencionales, lo que facilita que el material pueda tolerar su temperatura.

Hasta ahora Zhao y Sueoka han trabajado con memristores de miel a microescala, con tamaños similares al cabello humano. Dado los resultados que han conseguido con las primeras pruebas, su objetivo ahora es ir un paso más allá y desarrollarlos a nanoescala para agrupar miles de millones y dar forma a "un sistema informático neuromórfico completo". El reto no es menor.

A la computación de este tipo aún le queda un largo camino por delante. Aunque las grandes multinacionales ya han desarrollado chips con el equivalente e millones de "neuronas", sus datos siguen muy lejos de los que presenta el cerebro humano, que supera los 100.000 millones y los mil billones de sinapsis o conexiones. Su capacidad para procesar y almacenar datos es lo que ahora se quiere emular. Y, sorpresas que deja la tecnología, parece que las abejas pueden ser sus aliadas.

Imágenes | Arwin Neil Baichoo (Unsplash)