sábado, 13 de abril de 2013

Nanobots: Tecnología Inimaginable


Artículo traducido del original escrito por Federico Errobidart



Los nanobots son pequeños robots capaces de realizar acciones que pocos de nosotros nos hemos imaginado. Esto se debe al avance de la nanotecnología, que nos ha permitido crear cosas extraordinarias, las cuales a lo largo de este artículo serán presentadas.

Para muchos la nanotecnología es cosa del futuro, pero no es así. En la actualidad estamos comenzando una nueva era en la cual la acción de los nanobots es de las más importantes. En este artículo veremos qué es un nanobot, sus características, sus usos y muchas otras cosas que hacen que estos pequeños robots sean indispensables para el desarrollo tecnológico del futuro.

Características

Richard Feynman, en el año 1959, fue el primer físico que predijo que en un futuro se podrían crear máquinas extremadamente pequeñas capaces de realizar actividades sorprendentes. Estas máquinas, que en la actualidad ya existen, son denominadas nanorobots o nanobots y miden no más de un nanómetro, que es la millonésima parte de un metro. Estos nanobots están creados con nanomateriales (materiales a nanoescala) los cuales pueden ser subdivididos en nanocapas, nanopartículas y nanocompuestos.
Gracias a los avances que se han realizados en estos nanomateriales y a la posibilidad de controlar la construcción de los nanobots se han hallado nuevas combinaciones sintéticas que son necesarias para dar vida a estos robots. Uno de los principales materiales que se utiliza para la creación es el silicio debido a su capacidad como semiconductor.


Cómo funcionan

Para permitir que estos nanobot funcionen a los científicos se les ocurrió utilizar la propia energía de nuestro cuerpo, fue así como se creó el nanobot capaz de utilizar nuestro ATP como energía. Para esto se ideó inicialmente una molécula de dos polos; un polo sintético como motor o hélice y un polo biológico que sería la enzima capaz de atraer energía. 
Para la creación de estos “robots en miniatura” la principal problemática que tuvieron que afrontar fue cómo permitir su locomoción y la solución a este problema no solo fue el motor o hélice nombrado anteriormente, sino que también lograron construir unas “piernas de ADN” las cuales a través de un proceso complejo permiten el movimiento del nanobots a una velocidad de treinta nanómetros por paso.

Posibles Usos

Uno de los principales interesados en desarrollar avances tecnológicos ha sido la NASA ya que uno de sus objetivos en este momento es realizar un viaje a Marte. La NASA ha conseguido realizar materiales con características sorprendentes que les permiten crear sus naves espaciales mucho más resistentes a los peligros que enfrentan en el espacio. Como todos sabemos, el ser humano no puede vivir en condiciones de baja gravedad y, debido a esto, la NASA ha enfocado gran parte de sus desarrollos con nanobots al sector de la medicina. Los científicos que actualmente están trabajando creen que en un par de años aparecerán los primeros nanosensores capaces de transmitir desde el interior del cuerpo información para combatir infecciones. Además creen que la fabricación de nanosensores será una gran ventaja para detectar virus, bacterias, toxinas e incluso células específicas.
Otros avances importantes serán el de dispositivos que podrán crear moléculas desde el interior del cuerpo y la autorreplicación de nanobots.
Vale aclarar que los adelantos en la medicina nombrados hasta el momento son la meta más cercana que los científicos esperan obtener de sus trabajos en los próximos años pero que en la actualidad todavía no se han logrado. Aunque hoy en día el desarrollo con nanobots que existe en el campo de la medicina es ínfimo e incapaz de lograr un cambio contundente en nuestras vidas, éste es el que más nos permite soñar.

Existen ejemplos sobre usos de la nanotecnología logrados por expertos científicos de todo el mundo, desde lentes ópticos que no se rayan, telas que no se manchan y papel higiénico extra suave; hasta materiales de construcción con características asombrosas.

Conclusión

Hoy en día los nanobots y la nanotecnología ya están siendo utilizados en muchas ramas de la ciencia, pero esto es solo el principio; en un futuro no muy lejano los nanobots serán utilizados en la fabricación de cosas que ahora son imposibles de creer y el único problema que tienen que enfrentar los seres humanos es poder controlarlos, algo que no será fácil.

En el peor de los casos podría producirse un descontrol en la autorreplicación nanorobótica lo que traería consecuencias graves para los seres humanos, como pueden ser la mayor viscosidad de la sangre, reacciones alérgicas a nanomateriales, destrucción de tejidos sanos; y finalmente que los nanobot puedan escapar del organismo humano e invadan todos los organismos del planeta lo que podría significar la destrucción total para ellos.
En fin, faltan todavía elementos importantes que constituyen las bases para el desarrollo, pero las metas están y el apoyo económico para estos proyectos es realmente bueno, lo que significa que en poco tiempo gracias la nanotecnología habrá significativos avances en muchas ramas de la ciencia.

Fuente:

Renato Picerno
Comunicación
   Museo Interactivo de Ciencia


El futuro robótico de la humanidad


Artículo resumido del original escrito por: Renato Gómez Herrera





































¿Robots, desde cuándo?

Desde el siglo XX, el humano ha intentado crear robots que sean útiles y con los que pueda interactuar de una manera casi natural; por eso se desea poner un cerebro artificial dentro de un cuerpo que imite lo mejor posible al nuestro. Persiguiendo ese sueño, el industrial estadounidense Joe Engelberg construyó un prototipo en los años cincuenta, y en la década siguiente vendió su primer robot útil. Pero realmente los robots dejaron de ser ficción en los años ochenta, cuando brazos mecánicos gigantes que se movían, desplazaron a los obreros en las fábricas automotrices de Japón.
En los Estados Unidos han logrado crear un modelo que es capaz de caminar, captar el movimiento de una pelota en el aire y cogerla con su mano mecánica. Sin embargo, para ejecutar un movimiento tan sencillo, el costoso robot está conectado a varias computadoras que trabajan a su máxima capacidad para coordinar lo que detectan los “ojos” (varias cámaras de video) y el movimiento del brazo y la mano.

¿Puede la inteligencia ser artificial?

La inteligencia artificial (IA) puede definirse como el medio por el cual las computadoras y los robots realizan tareas que requieren de inteligencia humana. Por ejemplo, la resolución de cierto tipo de problemas. La IA agrupa un conjunto de técnicas que busca imitar procedimientos similares a los procesos inductivos y deductivos del cerebro humano. Se basa en la investigación de las redes neuronales humanas y busca copiar electrónicamente el funcionamiento del cerebro.
El avance en la investigación de las redes neuronales va ganando terreno a una velocidad espectacular. Entre sus aplicaciones destaca la poderosa computadora Deep Blue, que puede vencer a cualquier jugador de ajedrez: no sólo tiene gran cantidad de jugadas programadas, sino que aprende de su adversario, por lo que se va volviendo capaz de adelantarse a las decisiones de su enemigo.
Esas redes también se han usado en los autos robot, que pueden circular por las autopistas a una velocidad normal con un excelente margen de seguridad, y de hecho han cruzado Estados Unidos de costa a costa sin que el conductor tuviera que tocar el volante o los pedales. Persisten dos problemitas: la cajuela continúa atiborrada de equipo y cuestan un dineral. Se espera que en poco tiempo las computadoras tendrán miles de pequeños procesadores totalmente interconectados entre sí, lo que permitirá la maravillosa capacidad de aprender a través de experiencias recogidas por los “sentidos” de la máquina (cámaras de video, micrófonos, etcétera).

¿Qué podemos esperar en el futuro?

En el terreno de las computadoras personales, la velocidad de un procesador será enorme y no podremos agotar su memoria. Unos anteojos inalámbricos de realidad virtual nos mostrarán cómo va quedando nuestro texto. En lugar de teclear, quizá podremos plasmar palabras en la memoria de la computadora con sólo imaginarlas gracias a una discreta placa adherida a nuestra frente. Podremos manipular los equipos con el movimiento de nuestros ojos, que será detectado por un inofensivo rayo láser.
La red Internet transportará inmensas cantidades de información que serán cargadas en nuestra computadora en décimas de segundo. Nos reiremos de la época en que una página tardaba hasta 10 minutos en “bajar”. Por medio de la red podremos acceder a cualquier programa de televisión o radio que se transmita en cualquier parte del mundo, con una traducción impecable, o guardarlo en la memoria de la máquina si deseamos verlo más tarde. Los estudiantes tendrán clases virtuales en las que accederán directamente a los bancos de información de la universidad y se comunicarán con sus maestros sólo para resolver dudas o exámenes.
Los robots desplazarán al personal que nos atiende detrás de las ventanillas. Una máquina podrá resolver de manera satisfactoria las dudas sobre nuestro estado de cuenta. El cajero automático del cine recibirá nuestro dinero (o una tarjeta) para darnos a cambio entradas para la película en el horario que le indiquemos. Y así será en los aeropuertos, las estaciones de ferrocarril y en todas partes donde ahora hay ventanillas ocultando a empleados que aguardan impacientes la hora de salida.
Las computadoras moverán los capitales de un lugar a otro obedeciendo tan sólo a programas que beneficiarán a los dueños del dinero, sin importar si una nación se hunde en una pavorosa crisis en algunos instantes.
Al llegar a casa la puerta se abrirá con el sonido de nuestra voz. Sensores dispuestos en cada rincón encenderán la luz de la habitación a la que entremos y dejarán a oscuras la que ha quedado sola para ahorrar electricidad. La temperatura también será regulada por la computadora central para ofrecernos un clima privado a nuestro gusto. Por las mañanas, el desayuno que dejamos en el microondas comenzará a prepararse; en la radio la estación de nuestra preferencia nos despertará. Al salir podremos estar tranquilos porque la casa estará capacitada para detectar a posibles intrusos y la alarma se activará a la más mínima insinuación de peligro.
Si llega a haber una guerra global los pilotos controlarían por realidad virtual pequeños y mortíferos aviones y tanques a cientos de kilómetros del campo de batalla sin arriesgar un solo cabello.
Es muy probable que en pocos años, robots cirujanos realicen complejas intervenciones utilizando el instrumental quirúrgico con la precisión de una impresora.
Algún día, el Sojourner, el robot que exploró Marte, será una caja de zapatos comparado con los que llegarán a ese planeta para construir los centros urbanos de los primeros colonizadores. La última frontera serán los robots biológicos autorreplicantes que poblarán otros sistemas solares hasta hacerlos habitables para nuestra especie.

¿Y la gente?

Al parecer la inteligencia artificial promete un mundo fantástico, pero ¿realmente lo será? ¿Qué pasará, por ejemplo, con la enorme cantidad de seres humanos que no tienen acceso a la educación ni a la tecnología?, ¿qué pasara con las relaciones humanas y con la economía, con la enorme brecha entre ricos y pobres, entre desarrollo y subdesarrollo? No sabemos a ciencia cierta cuál será el futuro de la humanidad, pero sí sabemos que indudablemente cambiarán las relaciones de producción y quizá de comunicación. Es casi seguro que el desarrollo tecnológico estará al servicio de una minoría. Si por el contrario se utiliza para lograr que todos en este planeta logremos un mejor nivel de vida en estricta relación con el medio ambiente, tal artificio será realmente algo inteligente.
Renato Gómez Herrera es licenciado en literatura dramática y teatro. Desde 1990 se dedica a la divulgación de la ciencia y actualmente prepara su primera novela de ciencia ficción.

Fuente:

Renato Picerno
Comunicación
   Museo Interactivo de Ciencia

sábado, 6 de abril de 2013

Físicos miden el momento magnético de una partícula individual de antimateria





Artículo traducido del original publicado el 27 de marzo de 2013, por Mihai Andrei

Un equipo de investigadores de Harvard ha medido el momento magnético del antiprotón con una precisión sin precedentes.

“Esto es un salto espectacular en la precisión de cualquier cualidad fundamental  en las medidas de los antiprotones. Es un salto que no solemos ver en la física, al menos no en un solo paso ", dijo el profesor Gerald Gabrielse del Departamento de Física de la Universidad de Harvard.

¡Tranquilos! Si no conocen de física, el siguiente es un breve ABC para que hablemos el mismo idioma:

Antimateria y momento magnético

Los físicos de partículas creen que en un principio, el Universo contenía materia y antimateria en cantidades iguales; la antimateria está compuesta de antipartículas, que tienen la misma masa que las partículas ordinarias, pero con carga eléctrica y giro opuestos. El momento magnético de una partícula es una cantidad que determina la fuerza que un imán puede ejercer sobre las corrientes eléctricas.

Calculando el momento magnético de un antiprotón

El primer obstáculo es realmente capturar la antimateria. Los físicos fueron capaces de captar protones y antiprotones individuales en una "trampa" creada por campos eléctricos y magnéticos, y una vez que lo hicieron, fueron capaces de medir el magnetismo de un protón más de 1.000 veces más precisamente que antes. Lo mismo se hizo para antiprotones, con un aumento en un factor de 680.

Es muy posible que se pueda responder a preguntas que han desconcertado por años a los científicos: ¿dónde está toda la antimateria? Si la materia y la antimateria fueron creadas en las mismas cantidades, entonces ¿cómo es que solo vemos materia hoy en día? ¿Está la antimateria en algún otro lugar? ¿Realmente se fue?

"Uno de los más grandes misterios de la física es por qué nuestro Universo está hecho de materia. De acuerdo con nuestras teorías, la misma cantidad de materia y antimateria se produjo durante el Big Bang. Cuando la materia y la antimateria se encuentran, se aniquilan. A medida que el Universo se enfría, el gran misterio es: ¿Por qué no toda la materia y la antimateria se encuentran y  se aniquilan del todo? Hay una gran cantidad de materia y antimateria remanente, y no sabemos por qué. "

"Aunque experimentos anteriores, en los cuales se midió la relación carga-masa de los protones y antiprotones, verificaron las predicciones de la CPT," el Prof Gabrielse dijo que, "se requiere más investigación ya que el modelo estándar no toma en cuenta todas las fuerzas, como la gravedad, en el Universo. Lo que esperaba hacer con estos experimentos fue decir: Tomemos un sistema simple - un solo protón y un solo antiprotón - y comparemos sus relaciones predichas, y veamos si nuestras predicciones son correctas. En última instancia, todo lo que aprendamos nos puede dar una idea de cómo explicar este misterio"


Renato Picerno
Comunicación
   Museo Interactivo de Ciencia

Esta naturaleza sanadora


El concepto de medicina natural abarca una gran variedad de medicinas complementarias y alternativas, por ejemplo: medicina herbaria, homeopatía, acupuntura, terapia neural y otras de las muchas medicinas alternativas que existen actualmente. La teoría del poder curativo de la naturaleza comenzó alrededor del siglo V y IV antes de Cristo. La doctrina sostiene que la naturaleza dota al organismo humano con poderes internos para restaurase a sí mismo.



Una teoría más moderna establece que una enfermedad es causada por la desviación de las leyes naturales, y que es una evidencia del intento del organismo de corregir la situación y retornar a su estado natural, es decir a la homeostasis con su ambiente.

Otro elemento importante de la Medicina Natural es el principio del tratamiento de la persona total. La Medicina Natural es el arte del tratamiento de la persona y no de la enfermedad mediante el tratamiento personalizado.

La importancia actual de la Medicina Natural se evidencia en el alto consumo de los productos recomendados por esta alternativa. En los Estados Unidos, un estudio mostró un aumento significativo de los tratamientos médicos alternativos, pasando de un 33.8% en 1990 a un 42.1% en 1997. El aumento más dramático en ese mismo país se dio con el uso de las hierbas medicinales, que pasó de 2.5% en 1990 a un 12.1% en 1997. Además, el 44% de los adultos que reportó el uso regular de medicamentos prescritos por el médico, se encontró que el 18.4% también utilizaba un producto de la medicina herbaria.

Las razones que motivan este enorme auge de las medicinas alternativas son varias:

  • Aborda integralmente a la persona
  • Resultados más rápidos y mejores en ciertos tipos de enfermedades.
  • Único tratamiento disponible en algunos trastornos en los que la Medicina convencional sólo ofrece un tratamiento para los síntomas.
  • Menos complicaciones y menos efectos secundarios
  • Algunos tratamientos son menos traumáticos.
  • Por lo general son de costo más bajo.

Énfasis en la salud, no en la enfermedad

La medicina occidental desarrolla sistemas de medición y combate a síntomas, que representan la enfermedad. Por el contrario, las terapias alternativas tienden a no mirar la enfermedad, sino a buscar la salud a través del equilibrio en el cuerpo entre las energías del cuerpo y el origen de la enfermedad.

Los avances tecnológicos de las últimas décadas parecen avanzar hacia un rompimiento con el paradigma cartesiano, en el que la medicina (occidental) debe ocuparse del cuerpo, mientras la religión de los sentimientos y del alma. Las tecnologías recientes concuerdan en que el individuo debe ser comprendido como un todo, no como una colección de órganos, ni mucho menos como un síntoma que deba ser remediado.

Ventajas y desventajas de la medicina natural

A pesar de sus posibles ventajas y desventajas, hay medicinas invaluables y otras que sería mejor no tomarlas. Hay tratamientos naturales que son insuficientes y otros que nos pueden salvar la vida. Muchas de las técnicas se han perfeccionado por siglos y la investigación médica aún no las alcanza. Lo mejor que pueden hacer es trabajar en conjunto.

EL siguiente cuadro resume un poco las ventajas y desventajas que ofrece la medicina natural:

Ventajas
Desventajas
Son menos agresivas para el cuerpo.
No las someten a los mismos controles de calidad. Muchos productos pueden no ser lo que prometen.
Promueven el bienestar general, no sólo combaten un síntoma. Muchos tratamientos naturales también te ayudan con tus emociones.
Al haber una menor supervisión, también hay un desconocimiento de sus consecuencias.
No tienen efectos a largo plazo. A diferencia de muchas medicinas que dejan sustancias en tu cuerpo que pueden dañar tus órganos.
Son más lentos. La mayoría de los tratamientos se concentran en el origen del problema, no en el síntoma, por lo que el síntoma puede tardar más en desaparecer.
Son más económicos. Porque no estás pagando ni el laboratorio ni la patente.
Las dosis no están controladas. Es difícil saber si estás tomando o recibiendo la cantidad que necesitas.
Son preventivos. Puedes recibir un tratamiento antes de que aparezcan síntomas de la enfermedad.
Son holísticos, no específicos. Son menos eficaces para aliviar un problema agudo o una emergencia.


Renato Picerno
Comunicación
   Museo Interactivo de Ciencia