Tecnología hecha con hongos: biomateriales para un futuro sustentable

Científicos de diversas universidades estudian el desarrollo de objetos con materiales vivos.

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Este puede ser el inicio de una tecnología más sustentable. Imagen Pixabay
Techbit 20/07/2021 00:05 Ariadna Cruz Actualizada 00:05
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La tecnología ha transformado a la humanidad. Desde hace años la informática ha demostrado su valor, pero la pandemia dejó en claro más que nunca que la necesitamos en nuestro día a día. Sin embargo, esta industria también tiene su lado negativo y uno de ellos es la contaminación. Afortunadamente siempre hay mentes brillantes buscando soluciones, es el ejemplo de un grupo de científicos que están experimentando con biomateriales

Una investigación llevada a cabo en colaboración entre los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), la Universidad del Oeste de Inglaterra, Bristol (UWE Bristol), Mogu y el Instituto Italiano de Tecnología, ha estudiado los hongos, uno de los organismos más antiguos y tenaces del mundo, que ahora también podrían servir de material para confección de ropa, gadgets y edificaciones. 

Los científicos han podido demostrar que estos organismos tienen propiedades increíbles que permitirían poder sentir y procesar diversos estímulos externos: la luz, las deformaciones, la temperatura, la presencia de sustancias químicas y hasta señales eléctricas.

En su experimento están buscando la manera de aplicar nuevos materiales hechos a partir de hongos que, hasta ahora, han demostrado ofrecer un sinfín de características interesantes, entre las que se encuentran su sostenibilidad, durabilidad, capacidad de reparación y adaptabilidad. 

El estudio está explorando la capacidad de utilizar los hongos como componentes para wearables o dispositivos portátiles pues la intención es utilizar estos biomateriales como sensores eficientes. 

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Los investigadores son conscientes de que pocas personas creerán que los hongos son un material adecuado para fabricar un dispositivo, especialmente si este es inteligente, como un celular o un wearable que requieren de sofisticados circuitos conectados a sensores, así como cierta capacidad de computación, lo que se consigue mediante complicados procedimientos y materiales. Sin embargo, la posibilidad es real. 

En su estudio "Reactive fungal wearable", publicado en Biosystems, se analiza la capacidad del Pleurotus ostreatus, el champiñón ostra, para detectar posibles señales procedentes del entorno, lo que incluiría, por ejemplo, el cuerpo humano. Esto con el objetivo de demostrar la reactividad que presenta este hongo como biomaterial capaz de distinguir estímulos químicos, mecánicos y eléctricos.

Los científicos involucrados incluyen a Mohammad Mahdi Dehshibi, investigador del Scene Understanding and Artificial Intelligence Lab (SUNAI) de la UOC, Andrew Adamatzky; Anna Nikolaidou, del Laboratorio de Informática no Convencional de la UWE Bristol; Antoni Gandia, director de Tecnología de Mogu y Alessandro Chiolerio, del Instituto Italiano de Tecnología, de Turín. 

"Los hongos son el grupo de organismos vivos más grande, más ampliamente distribuido y más antiguo del mundo. Crecen extremadamente rápido y se adhieren al sustrato que combinas con ellos. Son capaces, incluso, de procesar información de una forma parecida a como lo haría una computadora", afirmó Mohammad Mahdi. 

La propuesta entonces es reprogramar la geometría y la estructura teórica de gráficos de las redes de micelio (el conjunto de filamentos que forman la parte vegetativa de un hongo) y luego usar la actividad eléctrica de los organismos para realizar circuitos de computación. 

"Los hongos no solo responden a los estímulos y disparan señales en consecuencia, sino que también nos permiten manipularlos para realizar una tarea computacional, es decir, procesar información. De esta manera, nos encontramos ante la posibilidad de crear auténticos componentes de computación con material fúngico, capaz de sentir y reaccionar ante ciertas señales externas, de una manera única", afirmó el especialista de la UOC. 

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¿Por qué usar hongos?

A pesar de que los hongos plantean una serie de problemas: se degradan, son limitadamente resistentes y pueden producir olores, los investigadores afirman que la gran mayoría de estos problemas ya han sido resueltos y que una de las soluciones que encontraron fue seleccionar a los basidiomicetos, una división del reino de los hongos que no tienen tanta relación con infecciones y otros problemas. 

Además, señala Dehshibi, los productos a base de micelio para la industria de la construcción ya son de uso comercial. "Puedes darles forma, de manera muy similar a como lo harías con el cemento", afirmó. En este caso la estrategia implica hacer crecer el organismo en pequeños módulos, como ladrillos, bloques u hojas. Luego se secan para matar el organismo y formar un compuesto sostenible e inodoro.

Sin embargo, cuando el micelio permanece vivo e integrado en nanopartículas y polímeros se puede usar para desarrollar componentes electrónicos, explicó el investigador. 

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El camino por recorrer

Durante la última década, el equipo del profesor Adamatzky ha producido varios prototipos de dispositivos de detección y computación a partir del moho mucilaginoso Physarum polycephalum, incluidos varios procesadores de geometría computacional y dispositivos electrónicos híbridos.

A pesar de los buenos resultados que han obtenido hasta ahora, la constante evolución de la tecnología ha impedido la fabricación de equipos de larga duración por lo que por ahora solo han podido crear algunos componentes experimentales.

Pero los investigadoras saben del potencial y las ventajas que pueden alcanzar usando biomateriales de mayor disponibilidad, menos vulnerables y más fáciles de manipular, entre otras cosas lo que convierte a los hongos en un objeto ideal para la creación de futuros dispositivos informáticos vivos.

"En mi opinión, todavía se deben abordar dos desafíos importantes. El primero consiste en implementar realmente la computación, de estos sistemas fúngicos, con propósito, es decir, una computación que tenga sentido. El segundo sería caracterizar las propiedades de los sustratos fúngicos mediante mapeos booleanos para descubrir el verdadero potencial computacional de las redes de micelio. En otras palabras: aunque sabemos que existe potencial en este tipo de aplicaciones, todavía hay que explorar hasta dónde llega y cómo podemos usarlo en la práctica", finalizó el especialista de la UOC. 

Por último aclaró que el objetivo de las computadoras fúngicas no es reemplazar los chips de silicio ya que sus reacciones son demasiado lentas. Pero sí creen que podrían usar el micelio en un sensor ambiental a gran escala capaz de procesar una gran cantidad de flujos de datos como parte de su día a día.

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