La investigación, donde participaron dos académicos del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile: Rodrigo Vicencio e Ignacio Bordeu, mostró cómo los cambios geométricos dentro de un canal de luz pueden afectar la transmisión de información en su interior. “En el cerebro, las neuronas se comunican entre ellas por medio de largas antenas llamadas dendritas, aquí logramos emular una dendrita pero fuera de una mente, usando un red fotónica y luz láser para excitarla”, comenta el Doctor Bordeu, Doctor en Matemáticas del Imperial College London (Inglaterra).

Para el profesor Rodrigo Vicencio, los aportes del trabajo son claros “esta investigación genera un sistema simple donde la geometría de la red es la que determina la transmisión de datos. Por su parte Bordeu complementa, “Aquí logramos construir circuitos capaces de transportar luz en vez de electricidad, por lo que su potencial tecnológico es enorme. El sistema propuesto se inspira en la forma en que las neuronas se comunican entre ellas y, a pesar que no tenemos como objetivo explicar el comportamiento de las neuronas, sí pensamos que estamos entregando una perspectiva nueva, que propone mecanismos morfológicos que no han sido considerados en la biología”, comenta Bordeu.

Un universo de potencialidades

El profesor Vicencio indica que la intención del equipo es seguir avanzado en modelos que expliquen procesos relevantes para la vida. Los fenómenos que hemos estudiado, como la localización y propagación de la luz, podrían abrir las puertas a la fabricación de dispositivos ópticos que se comporten como una red neuronal de inteligencia artificial, es decir, un dispositivo que usando sólo la luz, pueda resolver problemas”.

Los resultados son producto de un esfuerzo que involucró simulaciones computacionales y experimentos diseñados, fabricados y medidos en Chile. El grupo fabricó diversas redes fotónicas en su laboratorio y pudo observar cómo se comportaron en la realidad, validando así las predicciones teóricas previas. Además de los académicos, el equipo estuvo compuesto por el estudiante de magíster en ciencias mención física de la U. de Chile, Javier Cubillos, quien realizó las predicciones numéricas y analizó los datos experimentales; el postdoctorado en Física, Dr. Diego Guzmán, quien se enfocó en el análisis de datos y la fabricación de las redes, y el Dr. Víctor Cornejo, investigador postdoctoral de la Universidad de Columbia (Estados Unidos), quien se enfocó en los conceptos biológicos.

Los hallazgos de esta investigación pionera fueron publicados en la revista científica “Scientific Reports”, con el título “Transporte y localización en redes fotónicas lineales de banda plana inspiradas en dendritas”, para ver el resultado revisar el siguiente enlace.