Agencias.- Hace unos meses, un bulo se apoderу de las redes sociales: la vacuna contra el COVID-19 contendrнa microchips 5G que permitirнan rastrear a las personas vacunadas para robarles sus datos privados. їEs esto posible?
Irуnicamente, este rumor surgiу casi 56 aсos despuйs de que Gordon Moore, uno de los fundadores de Intel, enunciara una ley empнrica que indicaba la duplicaciуn del nъmero de transistores en un chip de ordenador cada dos aсos aproximadamente. Esta ley sigue siendo vбlida hoy en dнa, cuando los componentes electrуnicos elementales, los transistores, alcanzan ya tamaсos nanomйtricos.
Los primeros componentes electrуnicos se fabricaban con bombillas de vacнo que contenнan filamentos y rejillas llamadas triodos. Mediante el calentamiento y el efecto electrostбtico, las seсales elйctricas dйbiles pueden ser amplificadas. Esto permitiу la primera transmisiуn inalбmbrica de seсales en cуdigo Morse a principios del siglo XX. Voluminosos, frбgiles, caros y que funcionan a altos voltajes, serбn sustituidos por las llamadas tecnologнas de estado sуlido con cristales de material semiconductor.
El componente semiconductor que realiza la funciуn de amplificaciуn fue desarrollado en los aсos 50 y el nombre comercial fue elegido por los Laboratorios Bell que lo inventaron: transistor. El primer circuito integrado, es decir, la posibilidad de realizar varios transistores conectados entre sн directamente en el cristal semiconductor, se realizу a finales de los aсos 60.
De forma industrial, los circuitos cuadrados se realizan uno al lado del otro para facilitar su corte antes del envasado. En 2021, IBM acaba de anunciar la creaciуn de un transistor con un бrea activa de 2 nanуmetros (es decir, una veintena de бtomos colocados uno al lado del otro).
Un problema de geometría
Entonces, їcuбntos transistores se podrнan grabar en una pieza cuadrada de circuito integrado que cupiera en el orificio de la jeringa utilizada para la vacuna? El circuito es cuadrado, la aguja es circular con un diбmetro interior de 0.6 mm. Empezamos con la electrуnica y aquн tenemos un problema de geometrнa que harнa pasar un mal rato a alguien en etapa escolar.
El lado del cuadrado que puede caber en un cнrculo de 0.6 mm de diбmetro es de 0.424 mm. Esto permite fabricar mil 800 millones de transistores (para un transistor con una superficie de 10 nm x 10 nm), tantos como en los chips que equipan los ъltimos procesadores de los telйfonos de una marca conocida.
Asн, en una jeringa de inyecciуn de vacunas es posible introducir un chip electrуnico estanco con la misma capacidad de cбlculo que los telйfonos mуviles actuales. Todavнa tiene que comunicarse con el mundo exterior y ser alimentado elйctricamente.
Todo pende de un hilo
No es sуlo un problema de tamaсo, porque el chip inyectado debe comunicarse con el exterior del cuerpo humano sin cables. Asн que hay que fabricar antenas en el chip para la comunicaciуn inalбmbrica.
Esta vez son las ecuaciones de Maxwell las que habrб que utilizar para dimensionar las antenas. James Clerk Maxwell, fнsico y matemбtico escocйs del siglo XIX, demostrу que los campos electromagnйticos utilizados en las transmisiones inalбmbricas de nuestros smartphones se propagan por el espacio como una onda a la velocidad de la luz.
Segъn las ecuaciones de Maxwell, el tamaсo ideal de una antena debe ser igual a la relaciуn entre la velocidad de la luz y la frecuencia de las ondas electromagnйticas (la longitud de onda). Tambiйn se pueden utilizar submъltiplos de este tamaсo ideal (Ѕ, ј, ⅛…) para limitar el desorden a costa de la detecciуn. El 5G actual utiliza bandas de frecuencia en torno a los 3.5 GHz. Al elegir un submъltiplo de ј para limitar el tamaсo de la antena, hay que fabricar una antena de 2.1 cm para que el chip pueda comunicarse de forma inalбmbrica con el exterior del cuerpo humano.
Con ese tamaсo, toda la superficie del chip no es suficiente para hacer la antena ni siquiera en forma de bobina. Esto es algo que todos sabemos si practicamos deporte y vamos a una tienda de deportes conocida: cada artнculo que compramos tiene un chip RFID. La ъnica parte realmente visible del chip es la antena en forma de bobina.
El chip en tu oreja
Los perros y los gatos son pioneros en este campo, ya que la placa de identificaciуn ha sido sustituida por la implantaciуn de un chip subcutбneo. El dispositivo mide unos diez milнmetros y simplemente contiene un nъmero ъnico que puede leerse sin contacto. Este nъmero se lee acercando el sistema de lectura a la oreja o al cuello de la mascota.
Y este es el caso de todas las tecnologнas de transmisiуn inalбmbrica de datos: la distancia entre el chip implantado y el lector es pequeсa, a menudo sуlo unos centнmetros. En primer lugar, hay que asegurar los datos para evitar la posibilidad de detecciуn a distancia de la informaciуn intercambiada; en segundo lugar, porque la potencia emitida por una antena disminuye con la distancia al cubo. Para aumentar la distancia de lectura, hay que aumentar la potencia transmitida y, por tanto, el volumen de la baterнa.
їCуmo podemos cuantificar esto de manera sencilla para responder a nuestra pregunta inicial? Entre unidades complicadas, ecuaciones matemбticas complejas y resultados muy dependientes de las condiciones experimentales, la pregunta parece sencilla, pero la respuesta cientнfica no lo es.
Para intentar dar una respuesta a la pregunta de cуmo dimensionar una baterнa, podemos fijarnos en la de un telйfono mуvil: la autonomнa de un telйfono es de 1 km para un volumen de baterнa de unos 10 cm3. Suponiendo que la mitad del volumen del chip inyectado con la vacuna estй ocupada por la baterнa, el alcance del chip serнa de 0.4 cm. Por lo tanto, dado el tamaсo de la baterнa, el chip tendrб que estar en contacto con el sistema de lectura para intercambiar informaciуn.
¿Se puede poner un chip en una vacuna o no?
El procesador de un chip 5G podrнa inyectarse a travйs del orificio de la aguja utilizada para inyectar la vacuna. El alcance serнa corto y requerirнa un sistema de lectura en contacto con la piel.
Por el contrario, es imposible conseguir hoy en dнa la antena para el intercambio de informaciуn.
Las frecuencias utilizadas en las transmisiones de telefonнa inalбmbrica se han multiplicado por 10 en los ъltimos veinte aсos. Por tanto, extrapolando esta ley, pasarбn 60 aсos antes de que la frecuencia de las transmisiones inalбmbricas permita la creaciуn de antenas lo suficientemente pequeсas como para inyectar un chip en una vacuna. Para entonces, todos habremos sido vacunados contra el COVID-19.
