Las metasuperficies abren la puerta a la telequinesis y la telepatía con tecnología

Stranger Things los fanáticos estarán familiarizados con esta escena: Eleven, una niña con poderes telequinéticos, mira fijamente una lata de Coca-Cola. Sin tocar físicamente la lata, la aplasta por completo usando solo su mente.

Cambiar objetos con la mente ha sido durante mucho tiempo un tropo en la ciencia ficción. Ahora, gracias a las metasuperficies, dos estudios acaban de demostrar que es potencialmente posible.

Los metamateriales son compuestos artificiales con extrañas propiedades ópticas. A menudo dispuestos en tándem, pueden interactuar con las ondas electromagnéticas, incluida la luz visible, de formas que son imposibles para los materiales naturales. Esto les da un superpoder: pueden adaptar fácilmente sus propiedades, por ejemplo, doblar la luz de diferentes maneras, en lugar de depender de las propiedades de los materiales de los que están hechos.

¿Por qué cuidar? Nuestros cerebros generan ondas electromagnéticas a medida que procesan información. Según el estado del cerebro, por ejemplo, si está "relajado" o "concentrado", se imponen diferentes frecuencias de ondas cerebrales. Entonces, ¿por qué no utilizar el cerebro como fuente para desencadenar cambios en los metamateriales?

En primer estudio, publicado en eLuz, el equipo usó un módulo de extracción de ondas cerebrales que permitió a los voluntarios controlar una metasuperficie, una versión 2D de metamateriales, solo con sus mentes. Todo el sistema es inalámbrico y se basa en Bluetooth. Extrajeron ondas cerebrales de la voluntaria mientras se relajaba o se concentraba y, a través de un controlador, cambiaron la forma en que la metasuperficie vinculada dispersaba la luz. No tan dramático como doblar una lata de Coca-Cola, claro, pero sí una demostración futurista del uso de la mente para controlar el material físico.

A segundo estudio llevó la idea un poco más allá. Las diferentes metasuperficies pueden "hablar" entre sí en función de las propiedades electromagnéticas. Aquí, el equipo conectó a dos personas a metasuperficies para enviar mensajes de texto con sus mentes. Un voluntario era el transmisor, el otro el receptor. Al concentrarse, las ondas cerebrales del transmisor cambiaron las propiedades de la metasuperficie para codificar diferentes mensajes binarios. Al decodificar, el receptor recibió el texto, todo sin mover un solo dedo.

Por ahora, la tecnología futurista todavía está en pañales. Pero los científicos imaginan que algún día podrán usar metamateriales para una gran variedad de propósitos: monitorear el estado de atención de un conductor, por ejemplo, o incorporarlos en interfaces cerebro-máquina no invasivas.

"Combinados con algoritmos inteligentes como el aprendizaje automático, los dos trabajos presentados pueden abrir una nueva dirección hacia los sistemas avanzados de metasuperficies biointeligentes". dijo Dr. Xiangang Luo del Instituto de Óptica y Electrónica de la Academia de Ciencias de China, que no participó en ninguno de los estudios.

La rareza de las metasuperficies

Las metasuperficies son como un sueño febril. Normalmente esperamos que nuestros materiales se comporten de manera consistente: las botellas de vidrio se rompen bajo presión; grietas de madera; el algodón es suave. Los metamateriales cambian este paradigma. A menudo se compone de una amalgama de materiales:materiales piezoeléctricos son los favoritos: cambian fácilmente sus propiedades estructurales y de flexión de la luz bajo el efecto de los campos electromagnéticos.

Esto ha conducido a preliminares capas de invisibilidad, camuflaje dinámico, superlentesy Milibots impresos en 3D que algún día podría recorrer su cuerpo para administrar medicamentos de manera inteligente cuando sea necesario.

Las metasuperficies son las primas 2D de los metamateriales. Aquí, las estructuras repetitivas en los metamateriales se entrelazan en una estructura similar a una hoja, manteniendo su capacidad para controlar "casi todas las características de las ondas electromagnéticas", dijo el Dr. Shaobo Qu de la Universidad de Ingeniería de la Fuerza Aérea en China, quien dirigió el ensayo de telequinesis. Las metasuperficies programables (PM) son un paso adelante, ya que sus funciones pueden controlarse de manera predecible mediante influencias externas para cambiar los modos de funcionamiento, como un espejo "inteligente" de baño con varias configuraciones de luz según su estado de ánimo.

Normalmente, las ondas electromagnéticas provienen de un generador. Pero nuestros cerebros explotan con diferentes frecuencias de estas ondas, que colectivamente representan señales eléctricas en grandes regiones. Las ondas beta, por ejemplo, circulan aproximadamente de 15 a 40 veces por segundo y están asociadas con una mente comprometida. Las ondas theta, por el contrario, se correlacionan con soñar despierto, una especie de relajación mental. Los científicos han descubierto que es posible controlar las ondas cerebrales y cambiarlas activamente de un estado a otro a través de la neurorretroalimentación.

Las ondas cerebrales pueden ser captadas fácilmente por una tapa de electrodos incrustados. Esto llevó al equipo a preguntarse: ¿podemos usar estas señales para controlar metasuperficies?

En un estudio, Qu propuso un diseño simple utilizando un módulo de extracción de ondas cerebrales. Tiene tres partes: el sensor, el controlador y el actuador. El sensor recoge ondas cerebrales a través de electrodos colocados en el cuero cabelludo. Aquí, el equipo usó un módulo disponible comercialmente, Think Gear AM, un chip asequible popular entre la comunidad de hackers de ondas cerebrales EEG DIY.

Luego, los datos registrados se transmiten al controlador a través de Bluetooth. El controlador también está hecho de un componente de bajo costo, con Arduino en su corazón. Las señales de ondas cerebrales se convierten en una medida de atención y se alimentan al actuador. Dependiendo del nivel de atención de la persona, el actuador agrupa los datos en cuatro grupos y genera diferentes voltajes.

“Los cuatro intervalos de umbral corresponden a la intensidad de atención distraída, neutral, concentrada y extremadamente concentrada, respectivamente”, explicó el equipo.

El voltaje alto o bajo corresponde a una secuencia de codificación 1 o 0. Estas secuencias luego se asignan a diferentes propiedades materiales para la metasuperficie, que a su vez controla cómo dispersa la luz.

¿El final resulto? En una prueba de concepto, un voluntario se sentó en una cámara anecoica, una habitación diseñada para bloquear el sonido circundante o las ondas electromagnéticas. Con electrodos secos en la cabeza, cerró los ojos mientras recorría diferentes estados de concentración. Al medir las propiedades de dispersión de la luz de la metasuperficie, el equipo encontró una fuerte correspondencia entre la intensidad de su atención y las propiedades del material.

El estudio no muestra que sea posible mover materiales físicamente con la mente. Pero muestra que es posible controlar de forma remota un material basado solo en el pensamiento. Por ahora, la tecnología es principalmente una buena prueba de evidencia que allana el camino para materiales controlados por la mente para el monitoreo de la salud o sensores inteligentes. Un obstáculo importante es cómo lidiar con el ruido electromagnético externo, que podría ocluir las señales de control neuronal.

Comunicación de cerebro a cerebro

La telequinesis ya me sorprende. Pero ¿qué pasa con la telepatía?

Un estudio separado usó metasuperficies como una especie de teléfono para ayudar a dos personas a enviar mensajes de texto simples, todo sin mover un dedo.

La comunicación directa de cerebro a cerebro no es nueva. Estudios previos El uso de configuraciones no invasivas hizo que los participantes jugaran 20 preguntas con sus ondas cerebrales. Otro estudio construyó una BrainNet para tres voluntarios, lo que les permitió jugar un juego similar al Tetris usando solo ondas cerebrales. El conducto para esas fusiones mentales se basó en cables e Internet. Un nuevo estudio preguntó si las metasuperficies podrían hacer lo mismo.

Dirigido por el Dr. Tie Jun Cui del Instituto de Espacio Electromagnético de la Universidad del Sudeste de China, el estudio vinculó una señal de ondas cerebrales bien conocida, P300, a las propiedades de una metasuperficie. Su configuración, cerebro-computadora-metasuperficie electromagnética (EBCM), utilizó ondas cerebrales para controlar un tipo particular de metasuperficie conocida como metasuperficie de información, que puede codificar 0 y 1 como una placa de circuito electrónico.

El experimento contó con dos voluntarios: un transmisor y un receptor. El transmisor tenía sus ondas cerebrales monitoreadas con EEG, con un enfoque específico en la señal P300. Luego, las señales se descodificaron en código binario, que luego se usó para controlar las propiedades de la metasuperficie del transmisor. Estos cambios cambiaron de forma inalámbrica la metasuperficie del receptor, que luego se decodificó y se tradujo nuevamente a información de texto para que el receptor la leyera.

La configuración transmitió con éxito cuatro secuencias de texto: "hola mundo", "Hola, Sue", "Hola, Scut" y "Metasuperficie BCI". Es un proceso lento, con un promedio de aproximadamente cinco segundos para cada carácter, pero podría mejorarse con algunos "paradigmas de ortografía rápida", dijo el equipo.

Todavía estamos lejos de la telequinesis y la telepatía basadas en tecnología. Pero esos superpoderes pueden no ser tan descabellados como se pensaba. Por ahora, los equipos están ansiosos por adoptar sus configuraciones para mejorar la salud.

"Nuestro trabajo puede abrir aún más una nueva dirección para explorar la integración profunda de la metasuperficie, la inteligencia del cerebro humano y la inteligencia artificial, a fin de construir nuevas generaciones de sistemas de metasuperficie biointeligentes", dijo Cui.

Crédito de la imagen: Gerd Altmann / Pixabay

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• Fuente: https://singularityhub.com/2022/06/28/in-two-new-studies-metasurfaces-open-the-door-to-telekinesis-and-telepathy/