Tres de cada cuatro adultos en España tienen problemas de visión, fundamentalmente miopía, según diversos estudios. Sin embargo, gracias a las nuevas tecnologías hay inventos innovadores que ayudan a estas personas a desempeñarse en el mundo y ser más independientes. Por ejemplo, existen unos auriculares que identifican cualquier objeto en segundos o unas gafas inteligentes para que los ciegos puedan 'ver' a través del sonido. Ahora, unos científicos han dado un paso más: buscan colocar placas solares en los ojos para recuperar la vista.
Implantar pequeños paneles fotovoltaicos en los globos oculares de las personas puede parecer ciencia ficción, pero eso es justo lo que planea un equipo de científicos australianos. Investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW, por sus siglas en inglés) de Sídney están trabajando en un prototipo de dispositivo solar que puede implantarse en la retina del ojo. Unos módulos que son exactamente iguales a los que en la actualidad se emplean para convertir la luz del sol en electricidad, sólo que mucho más pequeños y delgados.
El de las neuroprótesis, dispositivos diseñados para interactuar con el sistema nervioso y recuperar la funcionalidad perdida, es un campo relativamente nuevo que puede mejorar enormemente la calidad de vida, como indican los investigadores en un comunicado de prensa. Uno de los más conocidos es el implante coclear, que convierte el sonido en señales eléctricas que se utilizan para estimular el nervio auditivo y restablecer la audición. Este enfoque es el que el equipo de científicos australianos está explorando con el ojo humano para solventar la pérdida de visión.
Una célula solar.
"Las personas con ciertas enfermedades como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular asociada a la edad pierden lentamente la vista a medida que se degeneran los fotorreceptores del centro del ojo", explica Udo Roemer, ingeniero experto en energía fotovoltaica de la UNSW y uno de los investigadores que está realizando el estudio. El grupo que dirige está formado por ingenieros neurocientíficos, médicos y otros expertos en biotecnología que creen que es totalmente viable utilizar placas solares en los ojos para restaurar la vista.
Placas solares en los ojos
Roemer y su equipo están investigando actualmente cómo utilizar tecnología solar para convertir la luz que entra en el ojo en electricidad, lo que evitaría que los fotorreceptores se dañen para transmitir la información visual al cerebro. En lugar de construir nuevas células fotorreceptoras, los investigadores han experimentado con electrodos que crean impulso de tensión. Estos prototipos funcionan, pero requieren el uso de cables, por lo que es un procedimiento complicado y aparatoso.
Un ojo.
"Hace tiempo que se piensa que los implantes biomédicos en la retina podrían sustituir a los fotorreceptores dañados. Una forma de hacerlo es utilizar electrodos para crear impulsos de tensión que permitan ver un punto diminuto. Ya se han hecho ensayos con esta tecnología. Pero el problema es que requieren cables que se introducen en el ojo, lo cual es un procedimiento complicado", explica el ingeniero.
Los investigadores están trabajando ahora en la idea de usar un diminuto panel solar que se adhiere al globo ocular y que convierte la luz entrante en un impulso eléctrico que el cerebro utilizaría para crear los campos visuales. Una placa fotovoltaica que se autoalimentaría de forma natural y sería portátil, por lo que se eliminaría la necesidad de tener cables y alambres en los ojos.
No es la primera vez que se experimenta con esta idea. Sin embargo, y a diferencia de otros, Roemer en lugar de centrarse en dispositivos basados en el silicio -disponible en abundancia-, ha centrado su atención en otros materiales semiconductores, como el arseniuro de galio y el fosfuro de galio e indio para desarrollar sus paneles solares. Esto se debe principalmente a que son más fáciles de trabajar y sus propiedades se pueden modificar para adaptarse rápidamente a una aplicación, aunque son más caros.
Estos materiales se suelen utilizar en la industria solar en general para fabricar paneles fotovoltaicos más eficientes. "Para estimular las neuronas se necesita un voltaje mayor que el que se obtiene con una célula solar. Si imaginamos que los fotorreceptores son píxeles, en realidad necesitamos tres células solares para crear el voltaje suficiente para enviarlo al cerebro. Así que estamos estudiando cómo apilarlas, una encima de otra, para conseguirlo", indica el ingeniero. Y para ello han preferido el galio, ya que es más fácil de amontonar que el silicio.
Un tamaño reducido
Esta investigación se encuentra actualmente en una fase de prueba de concepto, aunque los científicos ya han conseguido "colocar dos células solares una encima de otra en el laboratorio sobre una superficie grande, de aproximadamente un centímetro cuadrado, con la que hemos obtenido buenos resultados". El siguiente paso del equipo es convertirlas en diminutos píxeles que permiten verlas y grabar las ranuras para separarlas.
Después aumentarán el tamaño de la pila a tres células solares. Para cuando esta tecnología se pueda probar en humanos tras extensos tests en laboratorio -y tras ensayos en animales-, Roemer prevé que el dispositivo tendrá un tamaño de unos dos milímetros cuadrados con píxeles de 50 micrómetros. Incluso subraya que todavía queda mucho para que esta idea se pueda implantar en las retinas de personas con enfermedades oculares.
Una célula solar flexible del MIT.
"Hay que tener en cuenta que, incluso con la eficacia de las células solares apiladas, la luz solar por sí sola puede no ser lo bastante potente como para funcionar con estas células solares implantadas en la retina", afirma Roemer. El ingeniero también señala que "es posible que la gente tenga que llevar algún tipo de gafas o gafas inteligentes que funcionen en tándem con las células solares que son capaces de amplificar la señal solar en la intensidad requerida necesaria para estimular de forma fiable las neuronas en el ojo".