Estos son los avances más preciados en las ciencias de los últimos años y los venideros. Se incluye la nanoingeniería, las comunicaciones, la medicina y una increíble variedad de combinaciones de estas tres con otras ramas del conocimiento humano. De estas cosas hay que enterarse ahora porque después será demasiada información para asimilarla de golpe.

Cables cuánticos

La ciencia está dando los primeros pasos para fabricar cables cuánticos, es decir, cables para transportar electricidad a base de nanotubos de carbono. Los nanotubos son como la imaginación dicta: moléculas que forman tubos microscópicos, a través de los cuales pueden fluir los electrones prácticamente sin pérdidas de energía.

Las ventajas de un cable así son muchas: mayor conductividad eléctrica que el cobre (menor resistencia), menor peso que el aluminio y mayor resistencia que el acero, sin mencionar el ahorro de todos estos metales y la energía necesaria para manipularlos, desde la fundición hasta la construcción de grandes torres que puedan soportar los cables que transmiten la corriente de una ciudad a otra.

La desventaja: si bien el carbono abunda en la naturaleza, los nanotubos no, y deben crearse artificialmente. Dado que para crear un tramo de cable cuántico de 15 centímetros de largo se necesitan miles de millones de nanotubos, inclusive su fabricación automatizada por medio de robots sería una tarea bastante lenta y costosa. Se está estudiando la posibilidad de "clonar" el cable completo a partir de la fabricación de sólo una pequeña porción del mismo.

Fotónica de silicio

A pesar de que dentro de nuestras PCs los circuitos son mayormente de cobre y materiales semiconductores como el silicio, la información que éstas reciben desde Internet hace el 99% de su recorrido por medio de cables de vidrio, más conocidos como fibra óptica. Dentro de ellos, la información viaja en impulsos coherentes de luz, también conocidos como rayos laser. Todos esto no es ficción, ocurrió un millón de veces mientras leías estas palabras.

El siguiente paso es integrar esta tecnología óptica, mucho más eficiente, dentro de las computadoras. De eso se trata la fotónica de silicio, que, básicamente, significaría incluir lasers de silicio dentro de los micro-chips, logrando una comunicación más rápida y fluida entre los componentes de la PC y entre ésta y la World Wide Web.

Para ello, es necesario mejorar nuestro dominio de la interacción luz-materia, aprovechando el llamado "Efecto Raman". Los primeros modelos ya están en desarrollo; el desafío actual es abaratar los costos de producción.

Memoria Universal

Si te asombra enterarte de que en un dispositivo de silicio del tamaño de un CD pueden entrar 10.000.000.000 de bits de información (125 millones de letras), más deberá asombrarte cómo se planea hacer esto en los próximos años.

Como todo lo que es digital, se basará en dos estados que para las máquinas representan ceros y unos. Pero en este caso no se almacenará la información en forma de impulsos eléctricos, como en una memoria RAM, ni de cargas magnéticas, como en un disco rígido, ni de superficies reflexivas, como en un CD-ROM. Esta vez la información se almacenará según la orientación de las moléculas en el espacio.

¿Cómo hacer para que una molécula nos muestre el lado que queremos? Otra vez entran en juego los nanotubos, que formando delgados hilos suspendidos sobre electrodos podrían girar con la naturalidad que un semáforo cambia de color, como una especie de código Morse, y representar así los ceros y los unos según cuál de sus lados le muestren a la computadora. Los prototipos actuales pueden almacenar más de 100 millones de bits/cm².

Ingeniería Metabólica

La producción de todo tipo de drogas medicinales, incluidas vacunas, podría simplificarse un millón de veces en tiempo, dinero y esfuerzo explotando un nuevo campo de investigación: el diseño de bacterias y microbios "a medida" para que las fabriquen por nosotros.

La idea es muy sencilla: insertar genes extra en las bacterias para obligarlas a interactuar de diferentes maneras con determinadas substancias. Por ejemplo, se está trabajando en la modificación de la bacteria E.coli, que mediante la inserción de diversos genes de levaduras y plantas podría dar una cura para la Malaria, una vacuna contra el SIDA y una droga contra el cáncer de mamas.

Pero falta algo... Ah, sí: estas fábricas químicas también pueden programarse para producir plásticos y hasta -sorpresa- nanotubos de carbono.

Informática Ambiental

También llamada ambientamática, es la evolución de la bioinformática, impulsada en parte por la presión insoportable que ejerce el conocimiento sobre el cada vez más frágil estado de nuestro planeta, y en parte por el cada vez más avanzado dominio del hombre sobre las tecnologías de la información.

La aplicación de la ambientamática implica la implantación de sensores no intrusivos en todos los ecosistemas imaginables (inclusive en los animales) y su conveniente monitoreo en tiempo real y sin pausas. Esta técnica arrojará invaluables datos geográficos, biológicos, demográficos y sociales, pudiendo llegar hasta la predicción de desastres naturales.

En definitiva, se trata de la informatización del mundo de la manera más natural posible (al menos en teoría). Como cualquiera de estas nuevas tecnologías -y las de los últimos millones de años- puede llegar a ser mal utilizada o, incluso, utilizada para el mal. Pero la intención es buena.

Redes de comunicación aéreas

Los actuales radares y sonares, especialmente en la aviación civil, aún distan mucho de estar a la altura de lo que la tecnología actual puede brindar. Se ven afectados por los eventos meteorológicos y errores humanos, accidentes y fallas tontas. El problema principal es la centralización: toda la información debe pasar por tierra, pero... ¿para qué, si hablamos de aviones?

Bueno, la idea es que cada aeronave sea su propia torre de control y la de todas las demás, incluyendo aparatos que transmitan continuamente todos los vectores (posición, velocidad, dirección, etc.) al resto de las naves en vuelo, sin necesidad de una coordinación terrestre, que sería reemplazada por un software de auto-control que es virtualmente infalible, ya que muy difícilmente fallen todas las computadoras de abordo al mismo tiempo .

De esta manera, la aviación se parecería más a Internet y menos a la TV, aunque todavía estamos bastante lejos de poder aplicar esta fantástica idea. La NASA trabaja en ello, y planea agregar a la red aérea una dimensión extra: la satelital, aunque no parece tener mucha prisa.

Metabolómica

Los títulos se van complicando, pero el concepto suena familiar: se trata de estudiar el metabolismo del cuerpo humano para adentrarse un paso en el diagnóstico y prevención de las enfermedades. Por ejemplo, sabemos que el metabolismo produce unas moléculas llamadas "glucosas" (azúcares) y que su producción está relacionada con la diabetes. Esta relación debería darse entre otras moléculas y enfermedades, y a eso apunta la metabolómica.

Como primeros pasos, se trabaja en la búsqueda de las sustancias relacionadas al autismo, la Enfermedad de Huntington y otras aflicciones que no se reflejan por los análisis acostumbrados, como lo pueden ser el de sangre o un electroencefalograma, por dar un par de ejemplos.

En resumen, hablamos de un nuevo tipo de diagnosis clínica que permitiría lidiar con enfermedades actualmente tan desconocidas como el Alzheimer y el Trastorno Bipolar (la empresa Phenomenome Discoveries está trabajando en estas últimas).

Microscopía por fuerza de resonancia magnética

Ya lo dije: se complica. Pero más difícil que pronunciar eso es tratar de fotografiar un fótón (que son las partículas que se necesitan para fotografiar algo, o sea: luz). Para hacer visible algo, hay que bombardearlo con luz y, por muy débil que ésta sea, a escala atómica es como pegarle un martillazo a alguien para quitarle un mosquito. Hay que inventar algo nuevo...

Para eso llega la MFRM, que incluso permite recrear imágenes 3D de átomos y moléculas. Esto es especialmente útil para la biología, pero también para la física, ya que permite llegar a fotografiar hasta el infinitesimal giro de un electrón (spin).

Su funcionamiento es bien distinto al de una cámara fotográfica, más bien se parece a una brújula microscópica que se ve sensiblemente afectada por los eventos atómicos y traduce sus movimientos a un software que lo dibuja para nosotros. Todo esto aún está más en la teoría que en la práctica, pero es cuestión de tiempo hasta que nos ayude a explorar los mapas tridimensionales ocultos dentro las moléculas, incluyendo, tal vez, al ADN.

Malware celular

En otras palabras: virus telefónico. ¿Esto es un progreso tecnológico? Por supuesto, nadie dijo que todos iban a ser buenos. En muy poco tiempo, se pasó de la creación del primer virus que afecta a teléfonos móviles a una verdadera epidemia de ellos. Son los viruses perfectos porque se transportan por aire y porque, hoy por hoy, los teléfonos no cuentan con medidas de prevención para estas amenazas.

La ciencia comienza a hablar de ellos como "enfermedades digitales", ya que los riesgos son muchos. El virus podría llegar en poco tiempo a afectar las redes de GPS, entre otras tecnologías que cada vez están más integradas a los celulares.

Ahora -este es el verdadero avance-, se comienzan a idear y desarrollar sistemas de firmas digitales para los softwares y comunicaciones digitales, que no permitirían pasar a los datos "no autorizados" (Symbian trabaja en ello).

Biomecatrónica

Para terminar con una linda, hablemos de la Biomecatrónica. Es más de lo que parece: en resumen, es la integración de máquinas electromecánicas con el cuerpo humano, en principio, para usos terapéuticos, como lo serían prótesis robóticas directamente conectadas al sistema nervioso del paciente que puedan restituirle la movilidad o darle la que nunca tuvo.

La robótica no es una rama nueva de la ciencia, pero su combinación con la ingeniería de tejidos podría crear híbridos increíblemente similares a los órganos humanos originales, liberando a mucha gente de toda clase de penas, y también, por otro lado, abriendo toda clase de puertas hacia lo desconocido.

Estos diez avances que estamos viviendo no son los únicos, por supuesto, pero bastan como muestra de que el Ser Humano es verdaderamente incansable en su búsqueda (sea lo que sea que esté buscando), y demuestra también que el que busca encuentra, y el que no busca, encuentra igual por medio de otros. Más información en un PDF del MIT.