El doctor Armando Rúa de la Asunción, catedrático del Departamento de Física del Recinto Universitario de Mayagüez (RUM) de la Universidad de Puerto Rico (UPR), recibió una subvención de $164 mil dólares de la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF) para desarrollar un proyecto con potencial aplicación en sistemas de computación que imitan el comportamiento de las redes neuronales del cerebro.

Con el título de Understanding Phase-Change Nanodevices for Cognitive-inspired Computing Applications, la iniciativa le permitirá al científico y a uno de sus estudiantes graduados, trabajar por un periodo de dos años con investigadores del Laboratorio Nacional de Brookhaven (BNL) en Nueva York en la fabricación y caracterización de dispositivos bioinspirados en funcionalidades cerebrales.

Según detalló el catedrático, el estudio es de relevancia para la construcción de computadoras que operarían emulando el cerebro. A diferencia de los ordenadores actuales, estos trabajarían más rápido y ahorrarían energía.

“En nuestro cerebro, las neuronas están conectadas entre sí y la estructura a través de la cual transmiten información entre ellas se conoce como sinapsis. El intercambio de información ocurre debido a la generación de descargas químicas que, a su vez, producen corrientes eléctricas. Las dendritas se encargan de la recepción de toda esa información y la transmiten al cuerpo celular de la neurona. Estos comportamientos que ocurren en nuestro cerebro se pueden emular utilizando ciertos materiales, cuya resistencia eléctrica cambia de forma no lineal con la aplicación de pulsos eléctricos, cambios de temperatura o pulsos de luz. En la actualidad, se desea desarrollar computadoras que funcionen de forma similar al cerebro, ya que serían más eficientes y consumirían mucho menos energía. Sin embargo, aún la física envuelta en los mecanismos que hacen posible que el material cambie su resistencia eléctrica de forma no lineal no es clara y es parte de lo que se estaría estudiando en esta investigación”, explicó el doctor Rúa de la Asunción.

Dos estudiantes graduados integran el equipo de trabajo: Manuel Lozano, quien cursa la maestría en Física y Camilo Verbel, alumno doctoral en Ingeniería Eléctrica. El proyecto, que fue aprobado desde el 1ro de febrero 2021, está relacionado con una aplicación de un tipo de materiales que el grupo estudia en el Departamento de Física del RUM. Sin embargo, no es posible realizar la construcción de los dispositivos en Puerto Rico por el tipo de instrumentación que se necesita. De ahí surge la idea de desarrollar parte de la investigación con un laboratorio nacional.

“La fabricación y algunas caracterizaciones de los materiales se realizarán en el Recinto. La propuesta permite que uno de mis estudiantes y yo viajemos al Laboratorio Nacional de Brookhaven por seis meses en un periodo de dos años. Estamos contentos con la aprobación y con la subvención otorgada, ya que la colaboración con científicos de esa entidad nacional nos permitirá entrenarnos y tener acceso a instrumentación que no tenemos disponible actualmente en la isla. Futuras colaboraciones con la facultad de Ingeniería pueden fortalecer estas áreas de investigación emergentes y de gran interés en la actualidad”, aseveró Rúa de la Asunción.

El colectivo se ha mantenido trabajando durante la pandemia, ya que sus integrantes se encuentran en laboratorios separados y de ser necesario reunirse, lo hacen con todas las precauciones y medidas de seguridad requeridas.

El presidente de la UPR, el doctor Jorge Haddock y el rector del RUM, doctor Agustín Rullán Toro, felicitaron al catedrático por la competitiva subvención obtenida y por la investigación que redundará en un impacto a la ciencia y a la humanidad con grandes avances tecnológicos.