Científicos de la Universidad de Washington han cruzado una frontera mayor entre los humanos y las máquinas: han construido un transistor que utiliza protones en lugar de electrones.
Su objetivo último: crear dispositivos que puedan comunicarse directamente con cierto tipo de funciones biológicas que involucran protones -incluso controlarlos- un primer paso hacia lo que llaman “bionanoprotónica”.
Transistor de efecto de campo biocompatible fabricado con nanofibras de maleic-chitosan
Ya existen implantes en la actualizada, pero son prótesis propiamente, no chips, y se comunican utilizando electrones (partículas cargadas negativamente). Los electrones no hacen buena interfase con las cosas vivas, que utilizan protones ( positivamente cargados ) o iones.
En el cuerpo humano, los protones activan el “encendido” y el “apagado” que son centrales en la transferencia de energía biológica. Los protones abren y cierran canales en las membranas celulares para bombear hacia dentro y hacia fuera de la célula ( los protones bombean la mucosa estomacal que en su momento se convierte en ácido, por ejemplo). Si una máquina pudiera percibir corrientes de protón, podría entonces sentir las señales biológicas de manera directa, y si puede generar corrientes de protón incluso podría controlar ciertas funciones directamente.
Y hay una manera de hacerlo. “Descubrimos un biomaterial, chitosan, que es muy bueno para conducir protones y da la posibilidad de crear interfases con sistemas vivos”, indicó Marco Rolandi. El equipo de trabajo incorporó chitosan en un prototipo de transistor de efecto de campo (que incluye compuerta, ductos, y terminales para la corriente). Este es el primer dispositivo en utilizar protones, indicaron. Mide cerca de 5micrones de ancho, y 1/20 de un cabello humano de ancho, lo suficientemente pequeña para ser implantada.
El dispositivo creado en la Universidad de Wahington usa una forma modificada de chitosan ( maleic-chitosan ) que se crea de chitin, un elemento estructural en los exoesqueletos de los crustáceos ( tales como camarones y jaibas ). El material es compatible con sistemas vivos, es fácilmente elaborado, y puede reciclarse de las conchas de jaiba y cangrejo que no utiliza la industria alimentaria. El equipo de trabajo descubrió que esta variación de chitosan funciona muy bien con protones en movimiento. El chitosan absorbe agua y crea muchas uniones de hidrógeno. Los protones pueden brincar de una unión de hidrógeno a otra.
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