Los científicos aún no pueden hacer reconstrucciones de órganos y extremidades humanas con partes biónicas. No tienen la tecnología. Pero un nuevo ojo artificial nos acerca mucho más a que los cyborgs de las películas de ciencia ficción se conviertan en una realidad.
Un poco de historia sobre ojos artificiales
Los ojos artificiales, una idea que ha cautivado la imaginación humana durante siglos, han recorrido un largo camino desde sus humildes comienzos hasta el sofisticado desarrollo tecnológico que son hoy. La historia de los ojos artificiales no solo representa una rama fascinante de la medicina y la tecnología, sino que también es un testimonio de la innata tenacidad humana por superar las limitaciones físicas.
Los primeros intentos de crear prótesis oculares se remontan a la antigua civilización egipcia y romana, donde las prótesis eran típicamente hechas de pintura y arcilla. Eran utilizadas principalmente por razones estéticas, ya que la tecnología necesaria para restaurar la visión no existía en aquel entonces.
Durante la Edad Media, se desarrollaron ojos artificiales hechos de oro y plata, a menudo adornados con piedras preciosas. En el siglo XVI, Ambroise Paré, un cirujano francés, desarrolló un ojo artificial más realista hecho de esmalte.
El avance significativo en la historia de los ojos artificiales ocurrió en el siglo XIX cuando se introdujo el vidrio como material preferido para las prótesis oculares. En la década de 1940, debido a la escasez de vidrio en la Segunda Guerra Mundial, el plástico se convirtió en el material de elección para la fabricación de ojos artificiales.
El siglo XXI ha visto avances sin precedentes en la tecnología ocular, con la introducción de ojos biónicos y prótesis de visión que pueden captar la luz e interpretarla en señales que el cerebro puede entender. Estos avances, que implican la combinación de campos como la neurociencia, la robótica, la nanotecnología y la medicina, han abierto la puerta a la posibilidad de restaurar la visión a los ciegos o mejorar las capacidades visuales humanas a niveles nunca antes vistos.
Una revolución en el futuro de los implantes oculares
El caso es que ahora hay un dispositivo, que imita la estructura del ojo humano, es más sensible a la luz y tiene un tiempo de reacción más rápido que un globo ocular real. Puede que no tenga todas las capacidades telescópicas o de visión nocturna que aparecen en los films futuristas, pero este ojo electrónico tiene el potencial de una visión mucho más nítida que la que aportan los ojos humanos.
En el futuro podremos usar esta tecnología, que ahora es incipiente, para mejorar las prótesis de visión y la robótica humanoide. El ojo humano debe su amplio campo de visión y su alta resolución a la retina en forma de cúpula, un área en la parte posterior del globo ocular cubierta de células detectoras de luz. Los investigadores implicados en el experimento utilizaron una membrana curvada de óxido de aluminio, tachonada con sensores de tamaño nanométrico hechos de un material sensible a la luz llamado perovskita para imitar esa arquitectura en su globo ocular sintético.
Los cables conectados a la retina artificial envían lecturas desde esos sensores a un circuito externo para su procesamiento, al igual que las fibras nerviosas transmiten señales desde un globo ocular real al cerebro. El globo ocular artificial registra los cambios en la iluminación más rápido que los ojos humanos, en aproximadamente 30 a 40 milisegundos, en lugar de 40 a 150 milisegundos. El dispositivo también puede ver la luz tenue tan bien como el ojo humano. Aunque su campo de visión de 100 grados no es tan amplio como los 150 grados que puede captar el ojo humano, es mejor que los 70 grados visibles para los sensores de imágenes planas comunes.
Más resolución que un ojo humano
En teoría, este ojo sintético podría percibir una resolución mucho mayor que el ojo humano, porque la retina artificial contiene alrededor de 460 millones de sensores de luz por centímetro cuadrado. Una retina real tiene alrededor de 10 millones de células detectoras de luz por centímetro cuadrado. Pero eso requeriría lecturas separadas de cada sensor. En la configuración actual, cada cable conectado a la retina sintética tiene un grosor de aproximadamente un milímetro, tan grande que toca muchos sensores a la vez. Solo 100 de estos cables pasan por la parte posterior de la retina, creando imágenes que tienen hasta 100 píxeles.
Para demostrar que se pueden conectar cables más delgados al globo ocular artificial para obtener una resolución más alta, los científicos usaron un campo magnético para unir una pequeña serie de agujas de metal, cada una de 20 a 100 micrómetros de espesor, a los nanosensores en la retina sintética, uno por uno, como en una complicada operación quirúrgica.
Aplicaciones futuras
Las aplicaciones futuras de los ojos artificiales, en particular aquellos que superan a los ojos humanos en términos de tiempo de reacción y campo de visión, son inmensamente prometedoras. Esta tecnología tiene el potencial de cambiar vidas en muchos sectores y de formas que sólo podemos comenzar a imaginar. Aquí se presentan algunas posibles aplicaciones:
- Prótesis Oculares y Salud Ocular: Es posible que esta tecnología pueda ser utilizada para mejorar las prótesis oculares, brindando una visión artificial a aquellos que han perdido la vista debido a enfermedades o lesiones. Estos ojos artificiales podrían no sólo restaurar la visión, sino que también podrían mejorarla. Alguien con esta prótesis podría, por ejemplo, tener una visión nocturna mejorada o un campo de visión ampliado. También existe el potencial de utilizar esta tecnología en cirugías correctivas para afecciones como la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo.
- Robótica y Inteligencia Artificial: Los robots equipados con estos ojos artificiales avanzados podrían tener una visión mejorada, lo que sería particularmente útil en sectores como la robótica de búsqueda y rescate o la robótica quirúrgica, donde la capacidad de procesar rápidamente las imágenes visuales es esencial. Además, esta tecnología podría ser utilizada en el desarrollo de inteligencias artificiales más avanzadas, proporcionando a las máquinas una forma de "ver" e interpretar el mundo que les rodea.
- Seguridad y Vigilancia: Con la capacidad de reaccionar más rápido que el ojo humano y de ver con gran detalle, esta tecnología podría ser utilizada para mejorar los sistemas de vigilancia y seguridad. Por ejemplo, podrían diseñarse cámaras de seguridad equipadas con esta tecnología que serían capaces de detectar y responder a amenazas más rápidamente que los sistemas actuales.
- Industria Automotriz y Transporte: En la industria automotriz, la visión mejorada y el tiempo de reacción de los ojos artificiales podrían utilizarse en los sistemas de asistencia al conductor para mejorar la seguridad en la carretera. Además, podrían ser esenciales en el desarrollo de vehículos autónomos, proporcionando una capacidad de percepción visual mejorada.
- Ciencia y Exploración Espacial: Los telescopios equipados con esta tecnología podrían tener una capacidad de percepción y resolución mucho mayor, lo que podría llevar a avances en la astronomía y la exploración espacial.
Estas son solo algunas de las muchas posibles aplicaciones de la tecnología de ojos artificiales. A medida que la investigación y el desarrollo continúen, es probable que surjan muchas más posibilidades emocionantes y revolucionarias.
REFERENCIAS:
Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong.
