¿La transformación digital no es cosa del pasado ya?

A pesar de haber 2500 millones de teléfonos inteligentes en el mundo y de los incontables sextillones (realmente) de transistores en procesamiento, mucho de la vida diaria aún es analógico.^{2, 3} La omnipresencia de los dispositivos digitales enmascara la cantidad de tareas digitalizables que aún realizan las personas, desde conducir un automóvil hasta la búsqueda en bibliografía científica. En los negocios, la transformación digital continúa siendo un área de enfoque de las corporaciones y las consultorías a medida que las empresas intentan cambiar los procesos de negocios analógicos en marketing, ventas, operaciones y más por procesos digitales. Ese proceso mejorará la eficiencia del negocio pero existe una mayor transformación digital en curso: la transformación en una sociedad digital.

La maduración simultánea de las comunicaciones 5G, la computación avanzada y la tecnología autónoma acompañan en un momento en que las promesas de ciencia ficción se están volviendo realidad. En conjunto, estas tres tecnologías crean un tren rápido de información, un avatar virtual del mundo en el cual esa información puede ponerse a trabajar y un mecanismo para exportar las conclusiones virtuales al mundo real. Y todo depende de la química.

Un tren rápido de información

“El mundo se está transformando en una sociedad hiperconectada”, dice Sanghee Kim, gerente sénior de ventas en The Chemours Company. “Y la RA y la RV, con la ayuda de la inteligencia artificial, hacen que la vida sea más profunda. Para que esto suceda, necesitamos 5G”. Los primeros dispositivos 5G acaban de llegar al mercado y los proveedores de red están reaccionando para construir la infraestructura 5G. Debido a la alta velocidad de datos que se requiere, las radios 5G y los cables que entrelazan la red dependen de los materiales (como los fluoropolímeros) que tienen excelentes propiedades dieléctricas a altas frecuencias en un amplio rango de temperaturas.

Los teléfonos inteligentes serán el primer contacto que los consumidores tendrán con 5G pero no pasará mucho tiempo hasta que surja la verdadera promesa del 5G. Imagine un mundo donde la cirugía remota pueda salvar la vida de los pacientes sin importar qué tan lejos estén del cirujano o donde la supervisión remota en tiempo real de los pacientes mejore la calidad (y la duración) de sus vidas. “La transformación digital reconfigura la estructura de nuestra vida y la naturaleza de nuestra sociedad y ya estamos empezando a ver su impacto en los controles, los vehículos que se manejan solos y los drones autónomos”, dice Zeru Tekie, vicepresidente de Tecnología, Materiales de Rendimiento Avanzado en The Chemours Company. De manera más prosaica, la velocidad y la baja latencia de 5G pondrán fin a una era de muy malas conexiones para llamadas en conferencia y de videoconferencias con retrasos, lo cual hará que el trabajo remoto y los equipos más retirados sean más eficientes.

Un avatar virtual, con energía y los beneficios de la química

Agregue la amplia distribución de sensores con conexión 5G y cosas increíbles comenzarán a suceder. Los vehículos autónomos cargados de sensores formarán un mapa de su entorno inmediato, que incluirá a otros vehículos, y se comunicarán entre sí para transformar el embotellamiento en un ballet.

Por supuesto, algunos entornos son más fáciles de instrumentar que otros, y la fabricación química se encuentra entre los que presentan mayores desafíos. La transferencia rápida de datos significa que los operadores de la planta puedan tener un control más estricto que antes, pero los sensores aún tienen que continuar avanzando. Se necesitarán nuevos avances en química. Según el Dr. Tekie, “el desafío es desarrollar sensores y herramientas de análisis que puedan ayudarnos a detectar y a cuantificar compuestos específicos con tiempos de respuesta muy rápidos”. Los datos permitirán que la inteligencia artificial (IA) utilice algoritmos mejores para construir modelos virtuales de la instalación y para predecir el comportamiento de la planta.

La administración de una planta de fabricación es una tarea difícil para una computadora pero, al menos, tiene una cantidad limitada de variables. Eso no se aplica al clima. Los modelos climatológicos actuales se ejecutan en computadoras potentes pero, como puede decir cualquier persona a la que la lluvia lo haya sorprendido sin un paraguas, no siempre aciertan. Hay una nueva clase de computadoras que quizás pueda ayudar. Las computadoras Quantum pueden realizar muchos más cálculos en paralelo que las máquinas digitales convencionales, lo cual hace que sean la herramienta ideal para algoritmos avanzados que construyen modelos virtuales de entornos altamente complejos.

Aquí también la química juega un papel principal al brindar materiales avanzados para las demandas exclusivas de electrónica que rodean a las computadoras Quantum. Por supuesto, la química también se beneficia de la computación Quantum. Estos procesadores masivamente paralelos son una adaptación perfecta para modelar interacciones químicas complejas con millones de vías posibles que deben trazarse.

Aunque aún esté en su infancia, la computación Quantum ya ha sido probada para crear un avatar virtual de un tipo diferente de entorno caótico: El tránsito en Pekín. Volkswagen se asoció con la empresa de computadoras Quantum D-Wave para probar cómo una flota de taxis instrumentados podía redirigirse hacia vías ideales para reducir el tránsito.⁴ Pronto, comenzaremos a aplicar la computación Quantum a otros problemas que parecen intratables en nuestro recorrido hacia una sociedad digital.

Hacer un cambio en el mundo real

Los sensores leen datos y los mandan a velocidades que no tienen precedente a computadoras nuevas increíbles para que los algoritmos y la IA los descifren. ¿Y luego qué pasa? ¿Cómo hacen las computadoras para hacer cambios en el mundo real? Está el proceso analógico de brindar sugerencias a seres humanos para que actúen en consecuencia, pero a medida que nuestra confianza en los algoritmos y la IA se incrementa y la robótica mejora, las personas podrán dejarse a sí mismas fuera de la ecuación cada vez más. La fábrica Siemens en Amberg, Alemania, es un paso hacia esta dirección. La planta de Amberg, que fabrica controladores y placas de circuito, está altamente computarizada y casi completamente automatizada.⁵ En las fábricas digitales como esta, los ingenieros pueden diseñar o mejorar productos en un entorno virtual, comprobar cómo la planta responde ante los cambios y, luego, comenzar la producción, todo sin los prototipos físicos y con intervención manual limitada.

Desde allí, es un pequeño paso hasta la transformación digital completa de la fabricación. Imagine que un sensor determina que una pieza, por ejemplo, de una maquinaria grande, se está acercando al final de su vida útil. El sensor transfiere esa información a un sistema de IA que solicita la producción de un reemplazo a través de fabricación por adición (o impresión 3D). El pedido se envía a una fábrica donde se ejecuta en forma autónoma y se envía al cliente. Pronto, ese envío también será autónomo. Las computadoras Quantum se adaptan perfectamente para ayudar a las empresas transportadoras a determinar las rutas de envío ideales (un problema sorprendentemente complejo) que pueden ser ejecutadas por vehículos autónomos y drones de corto alcance.

Pero todo eso parece estar a un mundo de distancia del panorama digital del laboratorio Fossett, donde el profesor Arvidson trabaja con uno de los drones de más largo alcance que existe. Sus alumnos tienen preocupaciones más terrenales. En lo profundo de su entorno de realidad aumentada, analizan las estructuras cristalinas de los minerales y ayudan a sentar las bases para una nueva forma de inventar químicas novedosas que cambiarán el mundo en el que se desarrollarán.