EL Mostrador<\/a><\/p>\nCiencia ficci\u00f3n es un t\u00e9rmino acu\u00f1ado para aquellas cosas que en nuestra realidad actual no se perciben como reales, o simplemente, no existen a\u00fan. La definici\u00f3n formal hace referencia a un g\u00e9nero literario que naci\u00f3 a principios del siglo XX con el objetivo de hablar sobre la influencia de la tecnolog\u00eda y de la ciencia en la vida humana, sin embargo, la ciencia ficci\u00f3n marca una pauta o una tendencia hacia la cual apuntan los nuevos avances tecnol\u00f3gicos, tal como sucedi\u00f3 con Julio Verne, en cuyos escritos se adelant\u00f3 a su \u00e9poca presentando conceptos como las armas el\u00e9ctricas, equipos de videoconferencias y submarinos.
\nMuchos de los inventos que han permitido un avance en la sociedad, inicialmente fueron parte de la ciencia ficci\u00f3n, y actualmente forman parte de nuestra vida cotidiana, como los aviones, smartphones, autom\u00f3viles ecol\u00f3gicos, robots como \u201cAffdex\u201d, que tiene la capacidad de detectar emociones humanas, androides que pueden bailar, conversar, cantar, jugar tenis de mesa, entre otras funciones, y as\u00ed la lista de creaciones tecnol\u00f3gicas actuales provenientes de la ficci\u00f3n crece vertiginosamente.
\nEl hombre bi\u00f3nico, como pieza mec\u00e1nica, es otro ejemplo de esta ciencia ficci\u00f3n hecha realidad. La idea del cuerpo humano con reemplazos de sus partes por piezas mec\u00e1nicas para mejorar su condici\u00f3n de vida, tambi\u00e9n participa en este desarrollo tecnol\u00f3gico. En la antig\u00fcedad, unos 4.000 a\u00f1os a. de C., los egipcios fueron pioneros en esta idea, sustituyendo partes del cuerpo por piezas rudimentarias construidas por ellos mismos. Luego, se lleg\u00f3 a la costumbre de sustituir partes del cuerpo que faltaban, por elementos sencillos como piernas de palo y garfios, tal como qued\u00f3 plasmado en las historias de piratas.
\nHacia el a\u00f1o 1500 d. de C., con el Renacimiento, la idea del hombre bi\u00f3nico dio un salto vertiginoso con Leonardo Da Vinci, con sus estudios sobre la biomec\u00e1nica y anatom\u00eda humana estudiada en cad\u00e1veres. Posteriormente, el cirujano de guerra franc\u00e9s Ambroise Par\u00e9 (1510-1590) invent\u00f3 diversas clases de pr\u00f3tesis, entre ellas, la mano met\u00e1lica conocida como Le Petit Lorraine<\/em>, pr\u00f3tesis de rodilla e incluso desarroll\u00f3 una nariz artificial. Seguidamente, en el a\u00f1o 1690, el m\u00e9dico holand\u00e9s Pieter Verduyn, fabric\u00f3 la primera pierna completa con una articulaci\u00f3n rudimentaria en la rodilla.
\nDesde entonces este concepto de ver al hombre como un conjunto de piezas armables ha seguido evolucionando y, con esto, han ido mejorando los materiales que se usan para su elaboraci\u00f3n, con el fin de asegurar que los mismos sean funcionales y no t\u00f3xicos, m\u00e1s anat\u00f3micos y generando estrategias para hacerlos m\u00e1s accesibles a las personas de recursos limitados.
\nActualmente, la biomec\u00e1nica est\u00e1 haciendo uso de la impresi\u00f3n en 3D, consistente en una tecnolog\u00eda relativamente nueva, que permite fabricar, por adici\u00f3n de capas, distintos materiales que hayan sido dise\u00f1ados mediante herramientas inform\u00e1ticas, y que requiere del funcionamiento sincronizado entre la computadora, la impresora y la \u201ctinta\u201d necesaria para imprimir el objeto deseado. Esta t\u00e9cnica ha sido empleada en la fabricaci\u00f3n de distintos instrumentos de nuestro d\u00eda a d\u00eda, como alimentos, ropa, juguetes y se estima que en los pr\u00f3ximos a\u00f1os la construcci\u00f3n de casas se haga por esta v\u00eda.
\nAdicional a todas estas aplicaciones, la impresi\u00f3n en 3D tambi\u00e9n ha sido empleada en el \u00e1rea de la salud. En este sentido los estudios se han enfocado, en primer lugar, en obtener tejidos y \u00f3rganos funcionales usando, a modo de tintas, materiales biol\u00f3gicos y c\u00e9lulas madre, con el fin de tener disponibilidad inmediata de la pieza faltante sin necesidad de esperar por un donante; en segundo lugar, en lograr que el cuerpo del paciente acepte la pieza de reemplazo sin rechazarla; y por \u00faltimo, que la pieza en cuesti\u00f3n pueda acoplarse al individuo y funcionar como la original.<\/p>\nPr\u00f3tesis visual bi\u00f3nica<\/h3>\n
Al respecto, recientemente el equipo de Michael McAlphine, del Departamento de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica de la Universidad de Minnesota en Estados Unidos, utilizando t\u00e9cnicas de microfabricaci\u00f3n no convencional, componentes de origen org\u00e1nico y no org\u00e1nico, y materiales con distintas capacidades de conducir la electricidad, dise\u00f1aron una estructura en forma de ojo que fue impresa capa por capa, la cual demostr\u00f3 ser capaz de transformar la luz proveniente del medio externo en un lenguaje el\u00e9ctrico que el cerebro es capaz de entender, as\u00ed como lo hacen nuestros ojos.
\nEn nuestro ojo hay un tejido especializado en convertir la luz proveniente del medio externo en impulsos el\u00e9ctricos que viajan al cerebro, llevando informaci\u00f3n visual. Este tejido es conocido como retina y se encuentra formada por varias capas de c\u00e9lulas diferenciadas, donde cada una tiene una funci\u00f3n especial en la conducci\u00f3n de esa informaci\u00f3n visual. La primera capa de la retina est\u00e1 formada por fotorreceptores que son los encargados de transformar la luz en una se\u00f1al el\u00e9ctrica. A continuaci\u00f3n, estos se comunican con las neuronas bipolares, que conducen las se\u00f1ales el\u00e9ctricas hacia las neuronas ganglionares, las cuales con sus prolongaciones neuronales (axones) viajan hacia el cerebro, formando el nervio \u00f3ptico.
\nEn el estudio, los investigadores imprimieron detectores lum\u00ednicos similares a los fotorreceptores de la retina humana. Los materiales empleados en el desarrollo de este equipo permiten la conducci\u00f3n el\u00e9ctrica desde la capa externa del detector, encargado de captar la luz y generar una corriente el\u00e9ctrica, hacia las capas m\u00e1s internas y que luego viajar\u00e1 al cerebro, imitando a lo que naturalmente ocurre en el ojo.
\nDe esta manera se pueden distinguir cuatro capas en su elaboraci\u00f3n: la capa externa formada por la mezcla de dos componentes, Galio e Indio, es inocua para el ser humano y es usada por sus propiedades de conducci\u00f3n el\u00e9ctrica. En esta capa se condensa la carga negativa (c\u00e1todo), que al estar en contacto con la luz se mueve hacia el interior del detector lum\u00ednico buscando la carga positiva (\u00e1nodo). Entre ambas capas, se encuentra una mezcla de distintos componentes qu\u00edmicos, cuya funci\u00f3n es separar las cargas el\u00e9ctricas cuando la retina bi\u00f3nica est\u00e1 en reposo o inactiva, adem\u00e1s de mantener la eficacia de la conducci\u00f3n el\u00e9ctrica. La \u00faltima capa est\u00e1 formada por plata y permite transmitir la se\u00f1al el\u00e9ctrica hacia el punto de uni\u00f3n con el nervio \u00f3ptico.
\nUn paso cr\u00edtico en el desarrollo de este dise\u00f1o fue demostrar que este detector lum\u00ednico impreso en 3D era capaz de integrar im\u00e1genes avanzadas. Para esto incorporaron los fotodetectores en una pel\u00edcula o membrana fabricada con polietileno, el cual es un material de alta flexibilidad y excelente consistencia, permitiendo dar el aspecto esf\u00e9rico al ojo aun cuando los fotodetectores son planos, logrando fabricar un dispositivo artificial que estructuralmente es capaz de funcionar como ojo, faltando solo las pruebas para validarlo como tal.
\nCon esto \u00faltimo como objetivo, los investigadores decidieron hacer una secuencia de pruebas para evaluar la viabilidad funcional de este nuevo ojo. Para empezar hicieron pruebas de voltaje y de conducci\u00f3n el\u00e9ctrica, de rugosidad del material y, por \u00faltimo, de funcionalidad, con el objetivo de determinar si este ojo bi\u00f3nico era capaz de discriminar con nitidez distintas im\u00e1genes.
\nMediante las pruebas se\u00f1aladas, los investigadores determinaron que el constructo artificial ten\u00eda una buena conducci\u00f3n el\u00e9ctrica y la composici\u00f3n de los materiales era \u00f3ptima para mantener la firmeza. M\u00e1s importante a\u00fan, este ojo logr\u00f3 diferenciar con claridad la letra M, la figura O y tambi\u00e9n pudo distinguir un patr\u00f3n de l\u00edneas blancas y negras paralelas entre s\u00ed, demostrando que el desarrollo de esta estructura fue completamente funcional y exitoso al menos en el laboratorio, faltando solo las pruebas en humanos.
\nEsta pr\u00f3tesis constituye el inicio del uso de la impresi\u00f3n en 3D para devolver la vista a personas que ya no la tienen. La proyecci\u00f3n hacia el futuro de esta tecnolog\u00eda es mejorar el dise\u00f1o de este prototipo ocular propuesto por el profesor McAlphine, creando ojos m\u00e1s eficientes, con el fin de restablecer la calidad de vida de muchas personas que por enfermedad o accidente hayan perdido la vista.
\nDe esta manera la tecnolog\u00eda podr\u00eda haber hecho realidad otra fantas\u00eda de la ciencia ficci\u00f3n. Si queremos saber cu\u00e1les ser\u00e1n nuestros avances del futuro, debemos observar lo que nos dice la ciencia ficci\u00f3n del presente.<\/p>\n
Lee el <\/strong>art\u00edculo<\/strong><\/em> original aqu\u00ed:<\/strong>\u00a0Hyun Park S, Su R, Jeong J, et al. 3D Printed Polymer Photodetectors<\/strong>. Advanced Materials.<\/em> 2018. 30(40) Doi: https:\/\/doi.org\/10.1002\/adma.201803980<\/a><\/p>\n[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Con materiales de distintas capacidades conductoras.<\/p>\n","protected":false},"author":21,"featured_media":29579,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[131],"tags":[],"table_tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29580"}],"collection":[{"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/21"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=29580"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29580\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":29588,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29580\/revisions\/29588"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/29579"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=29580"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=29580"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=29580"},{"taxonomy":"table_tags","embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/table_tags?post=29580"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
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