De nuevo la nanotecnología consigue un material que hasta hace sólo unos años sería un complemento en alguna película de ciencia ficción. Se trata de un papel nanoestructurado, basado en celulosa procedente de la madera, que es más resistente que el hierro fundido y casi tan resistente como el acero.
Este sofisticado papel ha sido desarrollado por investigadores del Real Instituto Tecnológico de Estocolmo y las aplicaciones son múltiples, reforzar el papel convencional, producir cinta adherente ultrarresistente o utilizarse en cirugía para prótesis o dispositivos biocompatibles.
A pesar de su gran resistencia este nanopapel es producido a partir del mismo material biológico que el convencional: celulosa, el principal componente estructural de las células vegetales y el compuesto orgánico más abundante en la Naturaleza (aproximadamente el 50% de madera está compuesta por celulosa). Las cadenas de celulosa se unen unas a otras para producir fibras de unos 20 nanómetros de diámetro, unas 5000 veces más finas que un cabello humano.
El secreto radica en el proceso desarrollado por estos investigadores, cuidando la extracción para que conserve sus propiedades mediante enzimas que descomponen la pulpa de madera y luego se fragmenta mecánicamente obteniendo una suspensión acuosa de fibras de celulosa sin dañar. Una vez eliminada el agua, las fibras se pueden unir unas a otras para formar una malla o red gracias a puentes de hidrógeno formando leste «nanopapel».
Las pruebas de resistencia mecánica son sorprendentes, resistiendo 214 Megapascales (MPa), más fuerte que el hierro fundido (130 MPa) y casi tan resistente como el acero estructural (250 MPa). Comparándolo con el papel normal, cuya resistencia a la tensión es de 1 MPa, el resultado es sorprendente.
El secreto de esta resistencia no solamente reside en las fibras de celulosa si dañar, sino también en su disposición en forma de red. Esto es básico para que no resbalen las unas con las otras, como pasa en la naturaleza, y pierdan la fuerza que las une y disminuyendo mucho la resistencia del conjunto.
Levitar objetos ya no es cosa de esoterismo o campos magnéticos, como aquellos sorprendentes vídeos [1, 2 i 3]. Ahora, y gracias a la investigación realizada por expertos de la Universidad de St Andrews, se han descrito las bases físicas para lograr este efecto.
Lo que se debe lograr es invertir los efectos de la fuerza Casimir, que normalmente hace que dos objetos situados muy próximos acaben uniéndose. De este modo, invirtiéndolo, un objeto e incluso una persona puede llegar a levitar.
Esta fuerza no responde a la intervención de la gravedad o los campos electromagnéticos, sino que tiene que ver con las fluctuaciones de los campos de energía existentes entre objetos que puede explicarse mediante mecánica cuántica.
Una primera aplicación de su descubrimiento podría realizarse en el desarrollo de máquinas microscópicas con partes móviles.
Un superordenador militar estadounidense llamado Correcaminos ha logrado superar los 1.000 billones de operaciones por segundo.
Esto lo convierte en la computadora más rápida del mundo, superando el petaflop y cuyo propósito central será trabajar con armas nucleares y simular explosiones atómicas..
Para dar una idea de la velocidad de la supercomputadora, expertos de IBM señalaron que si cada uno de los 6.000 millones de habitantes del planeta usaran una computadora personal y trabajaran 24 horas al día, tardarían 46 años concretar lo que Roadrunner hace en un solo día.
El sistema de interconexión ocupa 557 metros cuadrados de espacio, cuenta con 91,7 kilómetros de fibra óptica y pesa 226.800 kilos.
Además de fines militares, los ingenieros aseguraron que la supercomputadora podría ser aplicada en tareas civiles, como ingeniería, medicina y ciencia. Eso incluye el desarrollo de biocombustibles y el diseño de vehículos que gasten menos combustible.
En esta ocasión, se logra instalando decenas de pequeños rotores unidos a un mismo generador y consiguiendo así, extraer más energía a partir de muchos pequeños rotores que de un solo, como los molinos de viento que estamos acostumbrados a ver.
Para generar la misma cantidad de energía, estos prototipos necesitan para su fabricación diez veces menos materiales y abaratan considerablemente el coste energético. Además, a parte de crear grandes superficies de generación se pueden instalar en casas particulares.
En lugar de un enorme rotor con palas de 15 metros de largo, esta “Serpiente del Cielo” (en la imagen) usa varios pequeños rotores unidos a un eje. Colocando los rotores en los ángulos y posiciones adecuadas, cada rotor puede capturar su propio viento, evitando además que capten la estela de viento dejada por los rotores adyacentes.
Este concepto promete ser una de las turbinas de viento más versátiles. Dado que el sistema es escalable, tanto en la extensión del eje como en el número de rotores, puede ser aplicado a hogares, negocios e incluso pueblos enteros.
Científicos de la Universidad de Exeter han logrado crear un dispositivo portátil magneto-óptico capaz de diagnosticar la malaria en un minuto.
Esto se logra debido a que hay una relación entre la malaria, el magnetismo y la luz. El parásito de la malaria del mosquito anofeles hembra infecta los glóbulos rojos y origina hemozoína, una sustancia que es atraída por los campos magnéticos. Por lo tanto, estos científicos determinaron que quizá se podría diagnosticar la malaria detectando la hemozoína de forma magnética.
Además, estos cristales de hemozoína absorben la luz láser roja polarizada, por lo tanto, una vez alineados de forma magnética, un fotodetector y un detector láser realizan mediciones ópticas proporcionales a la concentración de hemozoína.
La malaria se suele identificar con un microscopio o con kits de diagnóstico de antígenos que pueden no ser demasiado fiables, de ahí que este test pueda resultar una alternativa muy interesante.
El paso definitivo sería un prototipo que no necesitase una muestra de sangre, sino simplemente colocar un dedo en el interior de una caja con un campo magnético y con un rayo láser que apunte a la uña para hacer una lectura óptica de la sangre que hay bajo de ella. Este es el nuevo desafío.
Si hace algún tiempo hablábamos que los cerebros de unos monos habían movido piernas robóticas a miles de kilómetros de distancia, ahora, se ha logrado dar un paso más en la búsqueda de la prótesis perfecta. En esta ocasión, un equipo de la Universidad de Pittsburgh ha logrado que dos monos muevan un brazo biónico y se alimenten gracias a él usando tan sólo la energía del pensamiento.
El objetivo de esta experiencia es claro, desarrollar una prótesis que ayude a las personas con parálisis. «Cuanto más comprendamos el cerebro, mejor podremos tratar una variedad de trastornos, desde todo lo que tenga que ver con el Parkinson y la parálisis hasta el Alzheimer o, quizás, algunas enfermedades mentales», explica el doctor Andrew Schwartz, profesor de Neurobiología de la citada universidad.
El experimento consta de varias fases, primeramente los monos visualizan el movimiento que posteriormente deben realizar moviendo la prótesis usando un joystick, de este modo, aprenden primero viendo el movimiento, lo que activa las células cerebrales como si realmente lo estuvieran haciendo.
La segunda fase consiste en inmovilizar los brazos de los macacos de forma que no puedan utilizarlos y medir la actividad neuronal insertando unos microelectrodos en la corteza motora de su cerebro, que es donde se genera el movimiento voluntario. Estos receptores envían información a un programa informático que posteriormente será el responsable de transmitirlas para mover la prótesis.
Para lograr esta conexión entre el cerebro y la tecnología, los expertos diseñaron un algoritmo matemático que capta la información de un centenar de neuronas implicadas en el movimiento y la traduce a un «idioma» comprensible por el brazo biónico.
Es decir, la prótesis se movió porque los monos pensaron en hacerlo, pero también gracias al dispositivo que se encargó de traducir esta idea en impulsos eléctricos.
Actualización: Ya está disponible el vídeo en el Youtube.
Científicos del CalTech (California Institute of Technology) acaban de lograr un hito en lo que a «ciencia-ficción» se refiere, crear el primer robot que actúa como interfaz neurológico al cerebro.
Se trata de un dispositivo (en la imagen) que se debe implantar y que ya ha sido probado en primates. Sus aplicaciones serán tan importantes como extender la vida útil a las prótesis cerebrales y proveerlas de un inmenso poder de amplificación de señales e integración cerebral.
El funcionamiento consiste en una vez implantado sobre el cerebro, los brazos ultra-microscópicos que contiene con unos sensores al final de estos, se mueven sobre las distintas áreas de la superficie del cerebro captando señales.
Al rastrear el cerebro, estos sensores detectan los patrones en los que los científicos están interesados (áreas dedicadas a procesar memoria, habla, vista, etc), y una vez reconocido el patrón detectan en qué posición las señales se captan mejor. Cuando se obtiene una ubicación ideal, los «nano-brazos» se asientan en posición e inician el proceso de transmisión de datos desde y hacia dispositivos artificiales y externos al cerebro.
Pese a que todavía no se ha probado en humanos, estamos ante un avance que hace algunos años sólo sería producto de cómics futuristas.
Según publica la revista de Ingeniería Biológica del centro BioMed, investigadores de Estados Unidos han creado las primeras computadoras «vivas» alterando genéticamente a bacterias, y demostrando con esto que la computación en células vivas es posible.
Este hecho abre la puerta a varias aplicaciones, desde el almacenamiento de datos hasta utilizarlo como instrumento para manipular genes mediante la ingeniería genética. Para lograrlo, agregaron genes a bacterias de Escherichia coli, creando así computadoras bacterianas capaces de resolver un enigma matemático clásico, conocido como «el problema de los panecillos quemados», que implica muchos panecillos de tamaño diferentes, cada uno dorado y quemado de un lado. El objetivo es clasificar el grupo de panecillos más grandes en el fondo de la olla y todos los panecillos que tienen el lado dorado en la parte superior.
La variante en este caso fue utilizar fragmentos de ADN como panecillos, y agregaron genes de un tipo diferente a las bacterias para permitir a E. coli lanzar al aire los «panecillos» incluyendo un gen que volvió a las bacterias resistentes a un antibiótico, pero sólo cuando los fragmentos de ADN habían sido lanzados al aire en el orden correcto.
El tiempo requerido para alcanzar la solución matemática en las bacterias refleja el número mínimo de golpes necesarios para resolver el problema de los panecillos quemados.
«El sistema ofrece varias ventajas potenciales sobre las computadoras convencionales» señala Karmella Haynes. «Un solo frasco puede tener miles de millones de bacterias, cada una de las cuales podría contener potencialmente varias copias del ADN utilizado para computar, además podrían actuar en forma paralela una con la otra, lo que significa que las soluciones podrían ser alcanzadas potencialmente más rápido que con computadoras convencionales, utilizando menos espacio y a un costo más bajo».
Los astronautas que viven en la Estación Espacial Internacional van a disponer de una nueva tecnología que les permitirá recibir una parte de su agua potable de la taza del baño.
La NASA ha gastado décadas el perfeccionamiento de un sistema para transformar la orina en el agua que puede utilizarse en el espacio para beber, preparar alimentos y lavar. Los desarrolladores aseguran que el agua del sistema será más limpio que el agua del grifo EE.UU..
El Shuttle Endeavour está programado para llevarlo a la estación este otoño. Si todo va bien, la llamada «WC-a-tap system» será plenamente operativa en seis meses.
Rusia desarrolló un sistema similar en la década de 1980 pero nunca voló al espacio debido a las reticencnias de la tripulación, afirma el ex estación astronauta Leroy Chiao. Actualmente, y con este sistema mehjorada no cree que la tripulación se oponga.
«Vas (a la estación espacial), como parte de la exploración», dice. «Esto es sólo algo que tienen que soportar, y que está bien.» Ironizó.
No es la primera vez que se diseña un insecto cyborg, ¿Os acordáis de esta cucaracha? pero sí se trata del primer escarabajo. En esta ocasión los encargados de la hazaña son científicos de la Universidad de Michigan y se trata de un insecto con electrodos implantados cuyos movimientos pueden dirigirse por control remoto.
En concreto, el cyborg era un escarabajo unicornio (Dynastes tityus) en el que los electrodos se han implantado en el cerebro y en los músculos encargados de mover las alas. Con ellos incrustados en el cuerpo, el escarabajo cyborg fue capaz de despegar y aterrizar, de girar a izquierda y derecha, así como de realizar otros movimientos de vuelo bajo control, como detenerse, gracias a la acción de los electrodos que activaron sus músculos.
El escarabajo cyborg se enmarca en un proyecto de la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) de Estados Unidos bautizado como Hi-MEMS (Hybrid Insect MEMS), que aspira a desarrollar tecnologías que permitan controlar el movimiento de los insectos.
También se han realizado algunos experimentos en los que animales simples, como ratas y cucarachas, fueron operados y manejados por joysticks, eso quiere decir que no sólo cucarachas y escarabajos, sino que también ratas y otros animales simples están siendo experimentados con tecnologías avanzadas para manipularlos a voluntad con fines que van desde los humanitarios a los militares, pasando por los de la mera investigación.
Carlos Martin | junio 11, 2008
De nuevo la nanotecnología consigue un material que hasta hace sólo unos años sería un complemento en alguna película de ciencia ficción. Se trata de un papel nanoestructurado, basado en celulosa procedente de la madera, que es más resistente que el hierro fundido y casi tan resistente como el acero.
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Un superordenador militar estadounidense llamado Correcaminos ha logrado superar los 1.000 billones de operaciones por segundo.
Si hace poco hablábamos de que se había logrado 
Científicos de la 
Si hace algún tiempo hablábamos que los cerebros de unos monos habían 
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Según publica la revista de Ingeniería Biológica del centro 
Los astronautas que viven en la 
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