La biónica es la ciencia que se encarga de replicar procesos naturales de forma artificial, es decir, emula ciertas características de la naturaleza de forma artificial por medio de la tecnología para obtener resultados similares.

¿Qué es la biónica y porqué creo que es importante?

Cuando digo que estudié ingeniería en biónica regularmente me preguntan si puedo crear un ojo que pueda ver más lejos, piernas y brazos que puedan cargar más cosas incluso me han pedido crear un traje de Iron-Man. Estos comentarios si bien están influenciadas por la ciencia ficción pueden llegar a ser posibles. Sin embargo, existen varias áreas la biónica que no son mencionadas por eso me decidí a hacer este escrito y a hablar de ello en mi podcast.

Interdisciplinario

Los proyectos actuales pueden llegar a incluir personas de diversas áreas y con diferentes habilidades. De esta forma los proyectos pueden ser más robustos, es decir, resolver la problemática en un número mayor de casos y desde perspectivas distintas. Piensa en el ejemplo de una prótesis, ¿este producto debe ser diseñado por un ingeniero o por un médico? La verdad es que existen prótesis tan complejas que requieren para su diseño la participación de ambos. Y más allá de eso, de médicos e ingenieros de varias áreas: neurólogos, terapeutas, cardiólogos, ingenieros en mecánica, industriales, electrónica e incluso en software son solo unos ejemplos. Todo depende del proyecto particular, el problema llega cuando estas personas con perspectivas, vocabulario y conocimientos diferentes intentan comunicarse para llegar a acuerdos.

En mi escuela, UPIITA-IPN, se toma esta perspectiva interdisciplinaria en cuenta. La carrera de Biónica contiene materias de robótica, electrónica, mecánica, matemáticas, pero también biología, anatomía y fisiología. De esta forma un ingeniero en biónica puede conocer e incorporar técnicas de diferentes áreas de conocimiento en los proyectos que se desarrollen. Aunque la ingeniería tiene un peso mucho mayor, se cuenta con el conocimiento suficiente para entender a los diferentes profesionales involucrados en el proyecto.

Especialidades

Al menos en mi escuela, la biónica se divide en tres diferentes especialidades: biomecánica, bioelectrónica y biorobótica.

Biomecánica

Los productos de esta área son los que la mayoría de la gente conocen, por ejemplo, prótesis y órtesis. Estos son aparatos mecánicos que nos van a ayudar a mejorar la resistencia, fuerza, velocidad o a recuperar un miembro del cuerpo. Esto generalmente sucede por algún accidente o enfermedad pero también existen prótesis y órtesis para el deporte o trabajos pesados. Estos dispositivos como están diseñados para ser usados por una persona en particular no pueden fabricarse en serie y su precio incrementa. Uno de los retos de este tipo de dispositivos, especialmente en México, es reducir su costo para que sea accesible a la mayoría de la población.

Peso eso no es todo, también podemos clasificar aquí a algunos mecanismos de control háptico. Generalmente estos dispositivos nos ayudan a manipular objetos de forma remota. Estos mecanismos emulan el tacto para poder interactuar con ellos de forma más natural.

Varios proyectos interesantes han surgido de mi escuela relacionados con la biomecánica incluso algunos han salido en diversos medios. Les invito a buscar más buscar más sobre dichos proyectos.

Bioelectrónica

Muy relacionada y a veces confundida con la biomédica. Se encarga de diseñar principalmente máquinas que nos van a ayudar a medir señales biológicas estás las vamos a encontrar principalmente en hospitales que pueden ser máquinas de resonancia magnética pueden ser máquinas como el electrocardiógrafo pueden ser máquinas como este tipo de aparatos de imagenología o que nos ayudan como marcapasos como una bomba de insulina etcétera ciertos componentes electrónicos que suplen una función biológica o que pueden medir cierto función biológica y entonces todo ese tipo de cosas es también parte la biónica la tercera de estas

Biorobótica

Es aquella que mas más me gusta. Puede ser cualquier robot, incluso físico, pero las aplicaciones más interesantes (para mi gusto) son de software. Dentro de estas aplicaciones podemos encontrar: las redes neuronales artificiales que emulan el funcionamiento las redes neuronales de nuestro cerebro por medio de modelos matemáticos.

También existen modelos de la naturaleza que nos pueden ayudar a resolver problemas de optimización. Estos incluyen los algoritmos evolutivos, o la optimización por colonia de hormigas. La optimización por colonia de hormigas es una forma de interpretar, por medio de un modelo matemático, el desplazamiento de las hormigas para conseguir un resultado óptimo sobre una ruta. Esto sirve para resolver problemas como el problema del viajero. Donde una persona debe de recorrer una serie de ciudades de la forma más eficiente.

En mi proyecto de tesis me dedique a reproducir el movimiento de una parada. Utilizando ecuaciones matemáticas podemos encontrar tres reglas que van a definir el movimiento individual de los pájaros que van a producir el movimiento colectivo. Estos movimientos son repulsión de corto alcance, cohesión y alineamiento.

Conclusión

En un futuro podríamos incluso emular procesos como la fotosíntesis para poder generar energía, incluso para generar paneles solares más eficientes. También podríamos conocer mejor el clima, para controlar la humedad, las precipitaciones para crear cultivos mucho más ricos y saludables. Entender procesos genéticos, el funcionamientos de las proteínas podría ayudarnos a prevenir, curar o incluso revertir enfermedades. En fin, las posibilidades son muy amplias.

Es especialmente importante conocer estas aplicaciones que combinan la tecnología y la biología. Creo que en los próximos años veremos un crecimiento en este tipo de aplicaciones que nos permitirán acercarnos al mundo de formas distintas a las actuales. Vamos a poder combatir enfermedades, modificar nuestro cuerpo y entender mejor el mundo. Sin embargo esto también llevará a nuevos retos, tanto éticos como de identidad. Por eso es vital que sepamos los alcances y límites de nuestras invenciones.

MarianoOG

Programador e Ingeniero en Biónica con gusto por aprender, descubrir cosas nuevas y tener platicas interesantes. Creador del Podcast Algoritmos y cofundador de Kichihua. Disfruta de los juegos de mesa, la fotografía, nadar y las buenas historias.