Un avance sorprendente en la tecnología de materiales. Logran crear un cerebro de gel capaz de jugar al clásico videojuego Pong. Este descubrimiento fue publicado en la revista Cell Reports Physical Science, en la cual el ingeniero biomédico Yoshikatsu Hayashi de la Universidad de Reading en el Reino Unido explicó que este descubrimiento demuestra que materiales simples pueden presentar comportamientos sofisticados, similares a los observados en organismos vivos o como la inteligencia artificial avanzada. 

Un material con memoria y adaptabilidad

Un pequeño fragmento de gel, blando y transparente, ha demostrado una capacidad asombrosa: no solo jugar al clásico videojuego Pong, sino también mejorar su desempeño con el tiempo. Este hallazgo, impulsado por una matriz de electrodos que conecta el gel a una versión adaptada del juego, ha revelado una capacidad de memoria en un material simple. Aunque este gel está lejos de ser un cerebro artificial, sus características sugieren nuevas oportunidades para el desarrollo de materiales inteligentes.

El hidrogel utilizado en este estudio se basa en un polímero electroactivo (EAP), un material capaz de cambiar su forma cuando recibe una corriente eléctrica. Estos materiales han sido ampliamente utilizados en sensores y actuadores, pero su aplicación en el aprendizaje y la memoria es una novedad.

El experimento se basó en un antecedente de 2022, en el que células cerebrales humanas en una placa de Petri aprendieron a jugar Pong mediante retroalimentación. En este caso, los investigadores, entre ellos Vincent Strong y William Holderbaum, querían comprobar si un material más básico podía mostrar una capacidad similar. 

Al estimular el hidrogel con corrientes eléctricas, observaron que los iones dentro del material se reorganizaban y retenían información, permitiendo una respuesta más precisa en el juego.

Cerebro de hidrogel con capacidad de aprendizaje

El estudio reveló que este ‘cerebro’ de gel podía mejorar su rendimiento en Pong con el tiempo. Para ello, los investigadores desarrollaron una interfaz especial y una versión adaptada del juego. 

Utilizaron estímulos eléctricos para indicar la posición de la pelota y midieron los movimientos iónicos del gel para controlar la pala del juego. Al analizar los intercambios entre la pala y la pared del juego, descubrieron que el gel mejoraba su desempeño después de 20 minutos y lograba rallies más largos sin fallar. 

Este comportamiento propone la existencia de una memoria emergente en el material. Los científicos observaron que los iones se reorganizaban en función de movimientos previos, lo que permitió un mejor ajuste de la pala con el tiempo. 

Este fenómeno se asemeja a la manera en que una almohada conserva la forma de una mejilla tras ejercer presión sobre ella. Aunque el hidrogel no es consciente ni deliberado, su capacidad de retener información podría ser fundamental para futuras aplicaciones tecnológicas.

El futuro de este descubrimiento

Los resultados de esta investigación abren nuevas posibilidades para el desarrollo de materiales inteligentes capaces de aprender y adaptarse a su entorno. El siguiente paso, según los científicos, es determinar si el hidrogel no solo retiene memoria, sino que también puede ser entrenado para realizar otras tareas. Esto podría conducir a avances significativos en biomedicina, robótica y computación inspirada en el cerebro humano.

“Nuestra investigación muestra que incluso los materiales muy simples pueden exhibir comportamientos complejos y adaptativos típicamente asociados con los sistemas vivos o la IA sofisticada”, explica el ingeniero biomédico Yoshikatsu Hayashi de la Universidad de Reading en el Reino Unido.

Anteriormente, Hayashi y otro equipo demostraron cómo este fenómeno se puede explotar para hacer que el hidrogel lata en sincronía con un marcapasos, imitando el latido del corazón al expandirse y contraerse.

Notaron durante esta investigación que su hidrogel de poliacrilamida retenía una “memoria” del latido, incluso después de que los investigadores detuvieran el marcapasos.

Este descubrimiento demuestra que la memoria y el aprendizaje no están limitados a organismos vivos ni a la inteligencia artificial avanzada. Un material básico como el hidrogel desempeña un papel clave en la creación de nuevas tecnologías, como este cerebro artificial. 

A medida que los científicos continúan explorando estas capacidades, podríamos estar en el umbral de una revolución en la tecnología de materiales adaptativos.

Referencia:

• Electro-active polymer hydrogels exhibit emergent memory when embodied in a simulated game environment. Link.