Uno de los problemas fundamentales que requieren solución para llevar a la nanotecnociencia a una etapa madura es el referente a los métodos, procesos y estrategias computacionales teóricas y experimentales para lograr el auto-ensamblado, replicación y control de entidades nanoescalares, aspectos que encuentran su espacio natural en el contexto de los sistemas biológicos, los cuales hacen manifiesto en su comportamiento emergente una capacidad colectiva para la solución de problemas de auto-organización de gran complejidad. Estrategias de imitación biológica pueden dar luz sobre posibles alternativas aplicables en los procesos de producción de nanoestructuras funcionales.
La inteligencia colectiva que muestran sistemas de enjambre, puede ser un punto de partida importante para aplicar en procesos de auto-ensamblado. Estos sistemas pueden ser modelados en términos de agentes con limitadas capacidades de procesamiento de información y comunicación pero robustos en su actuar colectivo. El control, la programación y la centralización son reemplazados por autonomía, emergencia y funcionalidad distribuida.
Una metodología de auto-ensamblado con inspiración biológica que podría proporcionar valiosas herramientas metafóricas para las tareas de conceptualización y diseño de nuevas estrategias de nanofactura, es el uso de robots en ambiente líquido, con capacidad de transporte, auto-ensamblado y auto-organización programados con reglas algorítmicas inspiradas en la dinámica molecular del ADN. Desde esta perspectiva, se atiende una de las más importantes facetas del futuro de la nanotecnología: la transición de una tecnología seca a una tecnología húmeda, con entidades básicas de construcción inmersas en ambientes líquidos capaces de resolver el problema de transporte.
Este trabajo -ya concluído-, se encuentra inscrito dentro del proyecto de investigación de agentes acuáticos del Grupo de Modelamiento y Manufactura Nanoescalar de la Facultad de Ingeniería Electrónica de la Universidad Santo Tomás. Se logra el diseño y operación de un sistema de agentes capaces de flotar parcialmente sumergidos en agua y dotados de movimiento autónomo de tipo Browniano, con la capacidad de ligarse entre sí de acuerdo a ciertas reglas derivadas del comportamiento biológico del ADN. Se propone este sistema de enjambre de agentes como una fuente experimental de estudio de estrategias de transporte de partículas en medios húmedos, auto-ensamblado, auto-organización y replicación, aspectos que pueden ser proyectados a nivel de transporte y organización de estructuras a nivel nanoescalar. |
