¿El fin del motor? Hacia una civilización biológica desde una mecánica

Hoy en día, existe una guerra a menudo invisible en el centro de la carrera tecnológica. En la base de esta competencia, que abarca desde teléfonos inteligentes hasta automóviles eléctricos, desde robots humanoides hasta la industria de defensa, se encuentran las tierras raras. Elementos como el neodimio, el disprosio y el terbio se utilizan en la producción de imanes potentes. Estos imanes se convierten en el corazón de los motores eléctricos. Especialmente en los sistemas robóticos, los pequeños servomotores, los mecanismos de articulación y los sistemas de movimiento de precisión dependen de esta tecnología.

Pero el problema no es solo de ingeniería. Es también geopolítico. Porque la mayor parte de estos recursos se concentra en geografías específicas. Esta situación da lugar a una nueva versión de las guerras energéticas. El petróleo está siendo reemplazado por centros de datos, chips, baterías y tierras raras. El proceso, presentado bajo el discurso del progreso tecnológico, se está convirtiendo en una nueva dimensión de la lucha de poder global.

Quizás algunos me encuentren demasiado pesimista debido a estos pensamientos. Sin embargo, el problema no es estar en contra de la tecnología. Al contrario, se trata de cuestionar, como he estado trabajando desde que fundamos el Departamento de Informática en la Facultad de Comunicación de la Universidad de Mármara en 1992, hacia dónde evolucionará la línea de desarrollo tecnológico de la humanidad y sus efectos sobre la sociedad y el individuo. Porque a veces no podemos desarrollar una tecnología para siempre. Porque en algún punto, el sistema alcanza su propio límite y se requiere un nuevo paradigma.

Creo que hoy nos estamos acercando precisamente a ese umbral en cuanto a motores eléctricos, tierras raras y sistemas mecánicos a microescala.

A finales del siglo XIX, la ciudad de Nueva York se enfrentaba a una gran crisis. El transporte en la ciudad se realizaba totalmente con carruajes tirados por caballos. A medida que la población aumentaba, se necesitaban más caballos, lo que provocaba un grave problema de estiércol equino en las calles. En algunos periódicos de la época aparecían escenarios pesimistas sobre que las ciudades del futuro quedarían bajo metros de estiércol. La gente intentaba resolver el problema desarrollando caballos más rápidos, carruajes más resistentes o establos más eficientes.

Pero la solución vino de otro lugar.

Apareció el automóvil y toda la ecuación cambió. Los caballos desaparecieron casi de repente.

Hoy, creo que es muy probable que experimentemos un atasco tecnológico similar en los motores eléctricos. Por supuesto, la tecnología de los motores eléctricos es un logro de ingeniería extraordinario. Los motores que funcionan a microescala, los sistemas de imanes potentes, las articulaciones robóticas precisas y las tecnologías de baterías forman la base del mundo moderno actual. Las universidades, las empresas y los estados están realizando inversiones de miles de millones de dólares en I+D en este campo.

Pero aquí hay un problema fundamental.

En el centro de este sistema se encuentran las tierras raras. Esta situación convierte la carrera tecnológica no solo en un asunto económico, sino geopolítico. Se necesitan más recursos para producir motores más pequeños y en mayor cantidad. Y más recursos significan más competencia, más dependencia y más conflictos. En cierto sentido, la humanidad se está arrastrando inconscientemente hacia un nuevo callejón sin salida tecnológico.

Porque el enfoque actual se basa en gran medida en la lógica de la "miniaturización". Chips más pequeños, sensores más pequeños, motores más pequeños, sistemas de almacenamiento de energía más densos... Sin embargo, la historia de la tecnología nos muestra que cada sistema tiene un límite. La situación actual en la tecnología de chips es un buen ejemplo de ello. El sector, que ha avanzado durante años reduciendo los transistores, se acerca ahora a los límites de la escala atómica. Hoy en día, la producción de 2 nanómetros (nm) es un gran éxito. TSMC planea producir chips de 1,4 nm para 2028. El límite físico inferior en la tecnología de chips se acepta en 0,2 nanómetros y se estima que podría producirse alrededor de 2043. Dado que este valor es igual al diámetro de un solo átomo de silicio (aproximadamente 0,2 nm), es físicamente imposible que un transistor descienda por debajo de este límite debido a la estructura fundamental de la materia. Es decir, este es también un umbral en el que el ser humano comienza a sentir sus límites físicos.

No sería sorprendente que surgiera una situación similar en los motores eléctricos.

Creo que es aquí donde se debe hacer la pregunta: ¿Está la humanidad realmente en la dirección tecnológica correcta?

La comprensión actual de la robótica se basa en gran medida en la imitación mecánica. Producimos piezas metálicas, engranajes, imanes y pequeños motores para imitar el brazo humano. Desarrollamos motores eléctricos milimétricos para mover las articulaciones de los dedos. Las universidades y los centros de investigación gastan grandes presupuestos de I+D en esta dirección. Sin embargo, cuando miramos el cuerpo humano, la situación es completamente diferente. No hay motores en los dedos humanos. No hay imanes. No hay sistemas mecánicos rotativos. En su lugar, hay redes neuronales, fibras musculares, tendones y mecanismos de retroalimentación biológica.

Creo que uno de los mayores errores de la historia de la tecnología ha sido pensar que la naturaleza es "mecánica". Quizás solo se pudo llegar hasta aquí con el material disponible. Sin embargo, los sistemas biológicos a menudo no funcionan de manera mecánica; funcionan de forma orgánica, distribuida, adaptativa y flexible. La mano humana no solo produce fuerza. También siente, se adapta, aprende. La diferencia entre un niño que aprende a sostener un lápiz y un robot que agarra un objeto surge precisamente aquí.

Los sistemas robóticos actuales, por otro lado, actúan como una simulación electromecánica tosca del cuerpo humano. Se necesitan motores, engranajes, software y sistemas de energía para mover un dedo robótico. El dedo humano, en cambio, funciona con un sistema de coordinación orgánica desarrollado por millones de años de evolución biológica.

Por lo tanto, la verdadera visión del futuro puede no ser producir motores más pequeños. El problema es superar el "motor" por completo.

Hoy en día, campos como los "músculos artificiales", los sistemas biomiméticos, la robótica blanda y la ingeniería neuromórfica están ganando importancia precisamente por esta razón. Sin embargo, estos estudios aún no están en el centro de la carrera tecnológica global. Porque el paradigma industrial actual se basa en la lógica de la producción mecánica. Y no se puede abandonar esa lógica de la noche a la mañana. Sin embargo, el enfoque para comprender los sistemas biológicos requiere un pensamiento mucho más interdisciplinario. Esta transformación no puede ocurrir sin pensar juntos en la biología, la neurociencia, la ciencia de materiales, los sistemas de comunicación e incluso la sociología.

Aquí también es necesario dirigir una crítica importante a las universidades. Las universidades a menudo se convierten en laboratorios técnicos que responden a las necesidades a corto plazo de la industria. Motores unos gramos más ligeros, imanes un poco más potentes, baterías un poco más eficientes... Estos son, por supuesto, logros de ingeniería importantes. Pero no cambian el paradigma que arrastra a la humanidad a una nueva guerra de recursos. Incluso a veces lo profundizan aún más.

Sin embargo, la tarea de la universidad no es solo optimizar el sistema existente. Es desarrollar una nueva visión de la civilización.

Hoy, la humanidad se encuentra en un umbral muy crítico. O generará nuevos conflictos geopolíticos por más tierras raras, o intentará comprender la inteligencia biológica de millones de años de la naturaleza. El primer camino significa más minas, más competencia y, probablemente, más guerras. El segundo camino significa un futuro más difícil, más lento, pero quizás mucho más humano.

La mayor parte de la historia de la humanidad se construyó sobre el desarrollo de sistemas materiales y mecánicos. La revolución industrial fue moldeada por las máquinas de vapor, y la era digital por los sistemas electrónicos. Pero es posible que en el próximo período los sistemas orgánicos se vuelvan más centrales. Actualmente, la biología sintética, la robótica biohíbrida y las tecnologías de músculos artificiales dan las primeras señales de esta transformación.

La naturaleza ha desarrollado sistemas extremadamente eficientes energéticamente, adaptativos y duraderos en su proceso de evolución de millones de años. Los sistemas mecánicos hechos por el hombre, en gran medida, han permanecido como modelos toscos de estos. Pero la pasión de la humanidad por desarrollar mejores modelos nunca ha terminado. Quizás sea precisamente esta búsqueda lo que nos llevará a la siguiente etapa.

El salto tecnológico más importante del futuro puede no ser un nuevo motor, sino una nueva "comprensión de la vitalidad". Entonces, a finales del siglo XXI, la humanidad mirará la carrera actual de micromotores como mira hoy los esfuerzos del siglo XIX por producir caballos más rápidos.

El futuro de la tecnología quizás no esté escondido en el metal, sino en el músculo; no en el motor, sino en el nervio; no en la fuerza mecánica, sino en la forma de organización de la inteligencia biológica. De hecho, comenzamos a ver la primera gran señal de esto en el campo de la inteligencia artificial desde la década de 1980. Durante muchos años, los estudios de inteligencia artificial se basaron en el enfoque de programación basada en reglas, que intentaba explicar el mundo que nos rodea a través de reglas rígidas. Sin embargo, fueron insuficientes para gestionar las incertidumbres, las probabilidades y las relaciones complejas de la vida real. Luego surgieron las redes neuronales artificiales inspiradas en el cerebro humano y el paradigma cambió. Los sistemas comenzaron a aprender el mundo no a través de reglas precisas, sino a través de patrones, probabilidades y experiencia.

Probablemente nos estemos acercando de nuevo al umbral de una transformación similar. Hoy, el enfoque que intenta reducir los sistemas mecánicos y electromecánicos para siempre podría ser reemplazado por un nuevo enfoque que intente comprender la lógica de organización biológica de la naturaleza. Entonces, quizás, en lugar de los robots motorizados de cuerpo metálico de hoy, estaremos hablando de seres biológicos-híbridos más cercanos a los replicantes Nexus-6 de la película Blade Runner.