es un impactante experimento científico. Un ‘cerebro’ de gel iónico no vivo ha conseguido no sólo jugar al conocido videojuego Apestarpero mejora con la práctica. En apenas 20 minutos logró alcanzar su máxima capacidad en este videojuego de consola que vio la luz en 1972 y que ayudó a popularizar los videojuegos.
Los hidrogeles son redes tridimensionales de polímeros hidrófilos que pueden absorber y retener grandes cantidades de agua manteniendo su integridad estructural. El cadenas de polímeros en los hidrogeles están reticulados, lo que impide que se disuelvan en agua. Pueden estar compuestos por polímeros naturales como agarosa, alginato y gelatina, o polímeros sintéticos como poliacrilamida y polietilenglicol. Las propiedades únicas de estos materiales han llevado a su adopción en una amplia variedad de industrias y un nicho excelente para experimentos científicos como este.
Recordemos que en Pong los jugadores tienen que rebotar una pelota contra una pared sólida durante el mayor tiempo posible para ganar. Ahora, un equipo de ingenieros en robótica dirigido por Vicente fuerte, de la Universidad de Reading (Inglaterra), llevaron a cabo este experimento del juego Pong utilizando hidrogeles. En concreto, entrenaron un gel polimérico para jugar al Pong pasar una corriente eléctrica a través de él y medir la concentración de iones. Para este experimento se utilizó el hidrogel de “polímero electroactivo”. Este tipo de hidrogel reacciona a la estimulación eléctrica debido a la presencia de iones en el medio circundante.
¿Cómo lo hicieron? Utilizaron un material polimérico que contenía agua y lo combinaron con iones para que respondiera a estímulos eléctricos. Cuando la corriente eléctrica pasa a través del material, los iones se mueven hacia la fuente de electricidad, llevando agua consigo y provocando que el gel se expanda.
los investigadores Se inspiraron en un experimento anterior. que demostró que una placa de células cerebrales podía jugar Pong cuando estaba conectada a electrodos. El experimento se basó en dos movimientos: primero, pasar corriente a diferentes puntos del hidrogel con una rejilla de tres por tres electrodos representaba el movimiento de la pelota, como en el Pong; En otra rejilla de electrodos se midió la concentración de iones en el hidrogel, lo que fue interpretado por el ordenador en el que se ejecutaba el videojuego como instrucciones sobre dónde mover la paleta.
Brevemente, la paleta de hidrogel estaba controlada por el flujo de iones dentro de su estructura y la posición de la bola estaba codificada mediante estimulación eléctrica. El sistema de puntuación del juego proporcionaba puntos por golpes exitosos con la pala y restablecer el puntaje a cero por lanzamientos de pelota fallidos.
Asombrosamente, el hidrogel desarrolló una especie de “memoria” lo que le permitió mejorar su rendimiento con el tiempo y, con práctica, apenas unos 20 minutos de entrenamiento, descubrieron que el ‘cerebro’ gelatinoso mejoraba su juego en un 10 por ciento y era capaz de mantener partidos cada vez más largos. ¡Mostró un rendimiento mejorado con el tiempo!
“Nuestra investigación muestra que incluso los materiales muy simples pueden exhibir comportamientos complejos y adaptativos típicamente asociados con sistemas vivos o Iowa sofisticado. Esto abre interesantes posibilidades para desarrollar nuevos tipos de materiales ‘inteligentes’ que puedan aprender y adaptarse a su entorno”, explica Yoshikatsu Hayashi, ingeniero biomédico de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Reading y líder del trabajo publicado en la revista. Informes celulares de ciencias físicas.
Sin embargo, el hidrogel nunca acabó convirtiéndose en un experto nato en jugar al Pong. Según el equipo, su masa ionizada no logró vencer a su oponente virtual y sólo mejoró su precisión en aproximadamente un 10 por ciento. A pesar de esto, estos avances permitieron que el hidrogel se mantuviera firme durante intercambios más prolongados, lo que en sí mismo es un gran hito.
“Los hidrogeles iónicos pueden lograr el mismo tipo de mecánica de memoria que las redes neuronales más complejas”, afirma el ingeniero en robótica Vincent Strong de la Universidad de Reading. “Demostramos que los hidrogeles no sólo pueden jugar al Pong, sino también puede mejorar con el tiempo“.
Los científicos afirman que el hidrogel es mucho menos complejo que las neuronas del cerebro, pero el experimento demuestra que es capaz de realizar tareas similares. En el futuro, los investigadores pretenden seguir investigando la “memoria” del hidrogel, analizando sus mecanismos y evaluar su capacidad para realizar otras funciones o tareas.
¿Hidrogel dentro del cerebro de los futuros robots? Quién sabe.
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