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Reportaje - Conozca a los pioneros de las tecnologías futuras y emergentes

Avanzar en la exploración de las fronteras de la ciencia y la tecnología. El programa FET (Tecnologías futuras y emergentes) se rige por esta premisa y durante más de veinte años ha financiado y proporcionado inspiración a investigadores de toda Europa para que establezcan los nuevos cimientos de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC).
Reportaje - Conozca a los pioneros de las tecnologías futuras y emergentes
La investigación sobre TIC más vanguardista, en las fronteras del conocimiento, no siempre proviene de especialistas en informática o de profesionales con una trayectoria académica al uso. El programa FET de la Comisión Europea fomenta la creación de combinaciones poco convencionales como química e informática, física y óptica o biología e ingeniería de datos. Los científicos financiados por el programa FET proponen ideas y poseen una determinación que amplían las fronteras de la ciencia y la tecnología.

El programa FET está pensado para financiar proyectos de «alto riesgo» en términos científicos, pero como sucede en cualquier otro empeño, cuanto mayor es el riesgo tanto más cuantiosos son los beneficios, como por ejemplo el que ofrece ser el pionero en sacar al mercado nuevos avances tecnológicos.

Es posible que las inversiones científicas a largo plazo de este tipo posean una justificación poco obvia en las circunstancias económicas actuales, pero los responsables políticos deben resistirse a la tentación de recortar la financiación otorgada a estos programas vanguardistas, tal y como declaró Neelie Kroes, Comisaria responsable de la Agenda Digital, en el congreso de evaluación intermedia «Building FET Flagships» («Creación de iniciativas emblemáticas sobre FET») celebrado recientemente en Polonia.

«Los retos económicos actuales no deben impedir que Europa persiga su estrategia a largo plazo de lograr un crecimiento sostenible mediante la inversión en capital humano, conocimiento científico y tecnología de vanguardia», recalcó la Sra. Kroes.

Para lograr esos objetivos, FET ofrece apoyo a programas sobre TIC de largo recorrido arropados bajo tres estandartes:

- FET-Open («FET abierto»), que cuenta con mecanismos sencillos y rápidos para dar cabida a ideas nuevas para proyectos sin límites ni plazos preestablecidos;
- FET-Proactive («FET proactivo»), que impulsa un tipo de investigación «transformadora» y apoya la labor de creación de comunidades en torno a retos fundamentales y a largo plazo relacionados con las TIC; y
- FET Flagships, («Iniciativas emblemáticas FET»), que son transversales a varios programas nacionales y europeos y reúnen a equipos de primer nivel dedicados a una investigación científica ambiciosa y a gran escala con objetivos visionarios.

De esta manera, el programa de FET sirve como incubadora de TIC y brújula para las ideas nuevas y aprovecha las ventajas que ofrecen las sinergias creadas entre investigadores y equipos pertenecientes a diversos campos y organizaciones (pequeñas y grandes) o situados en distintas ubicaciones. Este planteamiento innovador y ágil de financiación de proyectos científicos sobre TIC también pretende atraer a PYME e investigadores jóvenes con ideas brillantes, que a menudo carecen del respaldo necesario para ponerlas en práctica. Por todo ello la Comisión Europea también creó la plataforma FET House , cuyo fin es animar a jóvenes a decantarse profesionalmente por las TIC, y desarrolló regímenes exclusivos que permiten a PYME e investigadores jóvenes aprovechar mejor el programa FET.

Los proyectos son lo primero

El pilar básico de FET son sus proyectos y las ideas en las que se basan. Por ejemplo, el proyecto MINOS («Sistemas micro y nanooptomecánicos para TIC y QPIC») se dedica a estudiar las propiedades de la luz, sobre todo en su sorprendente «lado frío», para obtener un conocimiento más completo de los límites de la teoría cuántica.

«La mecánica cuántica describe el comportamiento de los electrones y los átomos, pero no de los objetos macroscópicos más comunes», según se lee en un artículo reciente de New Scientist. «Una manera de averiguar dónde y cuándo dejan de tener validez las leyes cuánticas es mediante la inducción de comportamientos cuánticos en objetos cada vez más grandes.» MINOS reintroduce la mecánica en la era digital mediante efectos optomecánicos para dar paso a un campo completamente nuevo en el que se produce una interacción controlable entre la luz y la materia a escala microscópica y nanoscópica. Europa es uno de los principales agentes en este campo nuevo y en expansión de los sistemas micro y nanomecánicos (MOMS/NOMS).

En la reseña realizada por la revista Nature sobre este trabajo de vanguardia se explica que «estos experimentos, además de dar pistas del comportamiento cuántico subyacente a los sistemas mesoscópicos de miles de millones de átomos, suponen los primeros pasos en el empleo de dispositivos mecánicos como herramientas de metrología cuántica o como medio para lograr efectos de acoplamiento en sistemas cuánticos híbridos».

También merece mención el proyecto Biotact («Tecnología biomimética aplicada al tacto activo mediante vibrisas») que aúna la biología y las TIC para generar nuevas tecnologías sensoras y sistemas de computación. Mediante biomimética se obtienen procesos, sustancias, dispositivos o sistemas artificiales que imitan la naturaleza. Biotact está inspirado en las características de la rata de Noruega y de la musaraña etrusca, grandes especialistas en el tacto que exploran su entorno mediante barridos con sus vibrisas.

En este proyecto enmarcado en el programa FET se estudió al detalle la forma en la que los animales aprovechaban esta característica para después construir un robot autónomo dotado de vibrisas artificiales (vídeo demostrativo disponible en la página del periódico The Guardian). Éste tienta literalmente su entorno y, según el equipo al cargo, «se desplaza alrededor de un objeto con determinación y precisión para obtener una percepción táctil plena de su contorno». Sus aplicaciones posibles son la detección, la clasificación y la organización de objetos, la mejora de robots de consumo o domésticos, los sistemas de guía para vehículos todoterreno y destinados a la exploración espacial, las labores de rescate en entornos terrestres o acuáticos y otros fines sanitarios o médicos.

Del mismo modo, en el proyecto Octopus se trabaja para formular «Principios tecnológicos y de diseño innovadores para una nueva generación de robots de cuerpo blando y elevada destreza inspirados en la morfología y el comportamiento del pulpo». Los pulpos ofrecen una lección magistral de lo que es capaz la ingeniería natural. Poseen capacidades sensoras muy desarrolladas con infinitos grados de libertad, sofisticadas habilidades de manipulación y mecanismos de control con un nivel de distribución elevado. En este proyecto FET se ha analizado y reproducido los movimientos y las funciones sensoras complejas del tentáculo de un pulpo real, capaz de alcanzar y recuperar objetos sumergidos tal y como se muestra en varias grabaciones de demostración .

Cuando la genialidad hace acto de presencia

«Los interruptores de la luz, el mando a distancia del televisor e incluso las llaves de casa podrían convertirse en objetos del pasado gracias a una tecnología de interfaz entre el encéfalo y el ordenador (BCI) desarrollada en Europa y que permite realizar labores comunes con sólo pensarlas.» Ésta es la introducción de un artículo publicado en ICT Results sobre un proyecto pionero titulado Presenccia* y financiado por el programa FET de la Unión Europea.

Las aplicaciones principales de una BCI se encuentran en los juegos y la realidad virtual, el ocio en el hogar y la prestación de cuidados a domicilio, pero los socios del proyecto opinan que su trabajo podría ser de utilidad en la práctica médica. «Un entorno virtual podría ser útil para enseñar a un discapacitado a usar una silla de ruedas eléctrica controlada mediante una BCI», explicó Mel Slater, coordinador del proyecto. «La seguridad es mucho mayor si se aprende en un entorno de realidad virtual que con una silla real, donde los errores podrían acarrear consecuencias físicas.»

Muchos proyectos FET también están dedicados a las interacciones entre la bioquímica y las TIC, campo que servirá para cimentar nuevos tipos de tecnología de procesado de información inspirada en procesos químicos de organismos vivos. La computación química en estos términos dará paso a una nueva era del procesamiento en paralelo. Los sistemas biológicos también poseen la capacidad de adaptarse, evolucionar y reconfigurarse en función de las condiciones que imperen en cada momento, y que pueden estar definidas por circunstancias como las generadas por una caída de la red. Una de las iniciativas en este sentido es el proyecto Bactocom («Computación bacteriana con poblaciones modificadas mediante técnicas de ingeniería»), que se dedica a la construcción de ordenadores sencillos y «húmedos» a partir de bacterias. Por otro lado, el proyecto Matchit («Matriz dedicada a la informática química»), dedicado a la investigación de las funciones orgánicas de una célula viva, trata sobre la impresión de contenedores químicos diminutos en chips de silicio, un espectacular ejemplo de convergencia entre la química y las TIC.

Otra muestra de tecnología inspirada en la naturaleza se encuentra en el proyecto Curvace («Ojos compuestos artificiales curvados»), que estudió la forma en la que los insectos detectan movimientos instantáneos de sus presas mediante «ojos compuestos» en los que caben cientos e incluso miles de lentes. El equipo al cargo estudió tres formas de ojo: cilíndrica, esférica y en cinta (flexible). Se podría por ejemplo añadir un «ojo» en cinta de Curvace a una mochila escolar o a un sombrero y con él detectar un coche que se aproxime a gran velocidad desde cualquier dirección.

A toda máquina

Descritas por la Comisaria Kroes como una «audacia», las «Iniciativas emblemáticas FET» suponen una oportunidad y un método nuevos conducentes a dar forma al futuro Espacio Europeo de Investigación (EEI). La investigación colaborativa de este tipo, orquestada en torno a una visión de futuro consensuada, proporciona una base para la generación de innovaciones tecnológicas y el aprovechamiento económico en muchos campos, a lo que se suman los beneficios que obtendrá la sociedad de todo ello. Se espera que dos de los seis proyectos enmarcados en el programa Pilot Flagships («Iniciativas emblemáticas piloto») se seleccionen para su inclusión plena en las Iniciativas emblemáticas FET, por lo que se prolongarían durante al menos diez años con un presupuesto cercano a los cien millones de euros anuales para cada iniciativa.

Los proyectos piloto abarcan una amplia gama de temas, desde un conocimiento avanzado de un mundo cada vez más conectado por medios digitales hasta el desarrollo de robots cuidadores acompañantes, pasando por nuevos dispositivos electrónicos basados en el grafeno, el logro de una mayor comprensión del encéfalo humano y la medicina personalizada.

Por ejemplo, la Iniciativa emblemática piloto Graphene-CA estudia formas de revolucionar las TIC y la industria mediante la aplicación de nuevos avances logrados en el grafeno. La electrónica basada en el grafeno es una de las soluciones más atractivas y factibles para impulsar la evolución de las TIC y sus dispositivos más allá de los límites de potencia y térmicos que impone el silicio.

«Gracias a las excepcionales propiedades eléctricas y ópticas del grafeno, esta iniciativa emblemática podría dar lugar a componentes electrónicos únicos con velocidades de funcionamiento ultrarrápidas y dispositivos electrónicos con placas transparentes y flexibles», según se puede leer en el número especial de research*eu dedicado a FET . «La iniciativa emblemática también investigará métodos de fabricación y logrará avances en materiales más baratos basados en el grafeno que combinen funciones estructurales y componentes electrónicos integrados sin dejar de lado la sostenibilidad medioambiental.»

Los proyectos emblemáticos acometen retos realmente grandes como los relacionados con la salud, el envejecimiento poblacional y los costes y la calidad de la sanidad. El proyecto piloto ITFoM («El futuro informático de la medicina»), por ejemplo, reúne la potencia de las TIC y los avances en biomedicina prolija en datos y en las ciencias «ómicas» (estudios de alto rendimiento) para cubrir este dominio de gran amplitud y lograr tratamientos específicos para cada paciente contra enfermedades muy graves como el cáncer.

La medicina moderna ha logrado controlar muchas enfermedades, pero según Hans Westerhof, de la Universidad de Manchester y responsable del proyecto ITFoM, a pesar de la enorme cantidad de dinero que se invierte en investigación, «hay otras, como el cáncer, que nos superan». Esto no supone un «problema insalvable», indicó recientemente en el Parlamento Europeo. La ciencia precisa pasar del estudio de su «mecánica y empezar a contemplar la red de efectos al completo» que forman las células y los órganos y averiguar el comportamiento de los tumores en cada individuo. No existe científico ni laboratorio capaz de acometer esta tarea por sí solo y por ello se creó ITFoM.

Los grandes avances logrados en tecnología y medicina regida por datos podrían dar lugar a la consecución de un «paciente virtual» (una réplica informática de la anatomía humana) en la próxima década. De cumplirse este pronóstico se podría acelerar el desarrollo de nuevos fármacos, eliminar efectos secundarios no deseados, prevenir la aparición de enfermedades y aumentar la salud y el bienestar general de la población. Para que todo ello se convierta en realidad es necesario contar ya con un espíritu científico pionero y dotarle de fondos a largo plazo.

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Los proyectos mencionados en este artículo reciben financiación del programa FET dentro del Sexto y el Séptimo Programas Marco (6PM y 7PM) o mediante el programa de Iniciativas emblemáticas piloto FET.

* «Presencia: investigación sobre mejora sensora, neurociencia, interfaces entre ordenador y encéfalo y sus aplicaciones»

Enlaces útiles:

- Página del programa FET
- FET-Open
- FET-Proactive
- FET Flagships
- Congreso de evaluación intermedia de las iniciativas emblemáticas piloto FET
- FET House
- Bactocom
- Matchit
- Octopus
- Curvace
- Biotact
- Presenccia
- MINOS
- Curvace
- Graphene-CA
- ITFoM

Artículos relacionados:

- Artículo sobre MINOS en Nature: «Laser cooling of a nanomechanical oscillator into its quantum ground state», «Enfríamiento por láser de un oscilador nanomecánico hasta alcanzar su estado cuántico fundamental»
- Artículo sobre MINOS en New Scientist: «Cool light to bring quantum magic into the real world», «Luz fría para atraer la magia cuántica al mundo real»
- Artículo sobre Presenccia en ICT Results: «A virtual smart home controlled by your thoughts», «Un hogar inteligente virtual controlado con el pensamiento»
- Octopus en YouTube: demostraciones sobre robótica inspirada en pulpos
- Número de research*eu sobre FET

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