John Kanzius, un científico de Erie Pennsylvania (EE.UU.), descubrió antes de morir la forma para quemar agua salada. El secreto consiste en someterla a un bombardeo con ondas de radio de la frecuencia y energía adecuadas. Kanzius hizo su descubrimiento de forma accidental mientras buscaba una cura para el cáncer, mediante un generador de ondas de radio implantado en los pacientes.
Kanzius conocía muy bien esta clase de radiación, ya que además de su trabajo como ingeniero poseía una estación de radio. Todo comenzó cuando, en uno de sus experimentos, vio que el agua salada “lanzaba llamas al estar sometida a ciertas frecuencias”. Experimentos posteriores demostraron que las llamas pueden alcanzar temperaturas de hasta 3.000º centígrados, lo que las hace adecuadas para construir turbinas eléctricas especiales, que podría terminar definitivamente con la dependencia que tenemos con los -contaminantes y escasos- combustibles fósiles.
Antes de morir el pasado mes de Febrero por una neumonía, el ingeniero retirado trabajaba junto a un equipo de colegas buscando la forma de optimizar su invento. Kanzius aseguró que esta tecnología podría reemplazar la propulsión de todos los automóviles y que vendería su descubrimiento a las empresas de energía, destinando el dinero obtenido a la investigación de la cura del cáncer.
Es posible que John Kanzius efectivamente haya encontrado la forma de hacer arder el agua de mar. Quizás sea el hidrógeno, o tal vez el sodio. Sin embargo, hay una diferencia importante entre “el agua de mar puede quemarse” y “podemos usar agua de mar como combustible”. No tenemos los datos para corroborarlo, pero es seguro que la energía aplicada por la máquina que genera la radiofrecuencia sea mucho mayor a la que puede obtenerse de la llama que sale de la probeta. De hecho, si no fuese así se estarían violando una gran cantidad de principios físicos y tendríamos, ni más ni menos, una máquina de movimiento perpetuo. Así y todo, no deja de ser un experimento interesante.
La ciencia conoce ciertos aspectos sobre el origen de la vida en la Tierra, como que ésta apareció hace 4.400 millones de años (cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez).
Por otro lado, los análisis radiométricos (de la radiación electromagnética) de las rocas terrestres más antiguas han servido a los especialistas para establecer algunas ideas sobre cómo era el entorno que propició esta aparición.
La vida surgió en un océano rico en sustancias químicas (el bautizado como “caldo primordial” en el que se activó un mecanismo –quizá con la ayuda de la luz solar- que provocó que un sistema químico simple alcanzara un estado más complejo.
A pesar de estas y otras explicaciones científicas, sin embargo, el origen de la vida en la Tierra aún no ha sido comprendido del todo.
Universo de juguete
Ahora, un equipo internacional de científicos espera que una simulación informática del llamado “caldo primordial” les ayude a entender mejor qué ocurrió hace más de 4.000 millones de años, cuando la vida apareció en nuestro planeta.
El concepto computacional utilizado se denomina EvoGrid, y consiste en una versión digital de lo que fue dicho “caldo”. Según publica la revista Space.com, entre los investigadores implicados en el proyecto está Bruce Damer, que es el fundador de una compañía que genera simulaciones espaciales en tres dimensiones para la NASA.
Damer y el diseñador Peter Newman están creando EvoGrid a partir de un simulador de la dinámica molecular previo, el GROMACS, originariamente desarrollado por la Universidad de Groningen, en Holanda.
El simulador EvoGrid contiene partículas virtuales con propiedades físicas particulares y comportamientos acordes con dichas propiedades. Según Damer, la intención es fabricar un modelo de “universo de juguete” que tenga las mismas características que los primeros océanos de la Tierra.
EvoGrid y SETI
Lo que se está haciendo en EvoGrid es introducir propiedades para los parámetros iniciales, con el fin de crear una naturaleza artificial que imite el estado de la Tierra justo antes de la aparición de la vida. Una vez introducidas todas estas propiedades, el sistema funcionará virtualmente por sí solo, y la “naturaleza” seguirá su curso.
Se sucederán entonces interacciones y conexiones entre las partículas recreadas, y se espera que niveles de complejidad hasta ahora no alcanzados surjan a partir de los elementos más básicos.
Para comprobar el máximo de combinaciones posibles, EvoGrid funcionará de manera similar al experimento científico SETI@home (SETI son las siglas en inglés de Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre).
SETI@home utiliza ordenadores conectados a Internet para la búsqueda de inteligencia extraterrestre, y en él puede participar cualquier persona que quiera y tenga ordenador conectado a la Red, simplemente ejecutando un programa que descarga y analiza las señales obtenidas por radio telescopios, a la búsqueda de un ruido muy particular que indique la existencia de vida inteligente en el espacio.
EvoGrid está también concebido para que cualquier voluntario que tenga ordenador e Internet forme parte de una red interconectada que permita una gran capacidad de procesamiento de información. Los ordenadores conectados recibirán datos de la simulación EvoGrid para tratar de detectar si en dicha simulación se está produciendo alguna forma de auto-organización. El programa buscará para ello patrones constantes dentro de la información recopilada.
Así, si se forma un conjunto de partículas a partir de partículas individuales o las partículas comienzan a replicarse o se combinan en una larga cadena de reacciones –por ejemplo- esto se podrá detectar.
Vida ciber-física
Se cree que la combinación de un contenedor de lípidos (una vesícula, que es un orgánulo pequeño y cerrado por una membrana), de cadenas moleculares, y de reacciones metabólicas dio lugar al surgimiento de la vida.
EvoGrid reproducirá virtualmente estas condiciones y se espera que procese las posibles reacciones “químicas” que en ellas se den a gran velocidad, con la ayuda de millones de microprocesadores.
Damer planea dos versiones posibles para EvoGrid: una versión en la que no haya intervención externa alguna, y una edición experimental con un “diseñador inteligente” que permita a la gente trabajar con la simulación e incluso jugar a ser Dios intentando generar una proto-vida. La primera versión, sin embargo, será la única que se estudie científicamente.
Además de ayudar a comprender cómo surgió la vida, los científicos esperan que EvoGrid les proporcione otros conocimientos, como en qué lugares del universo podría haber vida y a qué niveles de complejidad. Damer cree que un EvoGrid sincronizado con el proyecto SETI y con la astrobiología podría ser utilizado para simular entornos extraterrestres y determinar si la vida podría emerger en ellos.
Por otro lado, Damer cree que en un futuro aún lejano las criaturas generadas virtualmente por EvoGrid podrían ser recreadas químicamente. Un escáner virtual descompondría estas formas de vida virtuales en sus partes digitales para su traslado a la realidad química. Ensamblándolas posteriormente, se podría generar una criatura real en el laboratorio.
Llendo incluso más lejos con su imaginación, Damer piensa que un EvoGrid más avanzado podría llegar a utilizarse para crear formas de vida ciber-física destinadas a colonizar asteroides o a transformar Marte en un planeta habitable para los humanos, similar a la Tierra (proceso que se denomina terraformación ).
Teorías anteriores
El origen de la vida se ha intentado recrear científicamente con anterioridad en ensayos químicos en laboratorio, mediante la observación de procesos geoquímicos o astroquímicos que produzcan los constituyentes de la vida en las condiciones en las que se piensa que se dieron en su entorno natural.
A pesar de los esfuerzos realizados, los progresos en esta área han sido por ahora generalmente lentos y esporádicos, y aún no se tiene un cuadro razonablemente completo acerca de cómo pudo ser este origen.
Aún así, se han propuesto varias teorías, siendo las más importantes la hipótesis del mundo de ARN y la Teoría del mundo de hierro-sulfuro.
Un grupo de ingenieros e investigadores de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Tel Aviv, dirigido por el Profesor Noam Eliaz, ha desarrollado un proceso electroquímico que se aplica sobre el revestimiento de los implantes de metal incorporados al cuerpo humano luego de una cirugía, mejorando notablemente la funcionalidad, la longevidad y la integración en el cuerpo de los mismos.
Es así que este nuevo proceso podría ser capaz de mejorar en gran medida la vida de las personas que han tenido que someterse a complejas cirugías de reemplazo total de órganos. Por ejemplo en el caso de los implantes relacionados con las extremidades, este nuevo proceso electroquímico aplicado a los revestimientos podría incrementar el confort de las personas, facilitando su movilidad al caminar o correr y evitando el rechazo del implante por parte de sus cuerpos.
Según explican los responsables del proyecto, este avance ha permitido que la química de superficie, la estructura y morfología de los recubrimientos se asemeje en mayor medida al material biológico humano, lo que redunda en una mejor integración de la capa que recubre los implantes con el tejido mineralizado del cuerpo, permitiendo a su vez que más personas estén en condiciones de aceptar los implantes de órganos.
El nuevo revestimiento, logrado a partir del proceso electroquímico aplicado, ha provocado una disminución del 33% en la cantidad de rechazos a los implantes, dentro del universo de casos analizados. Es así que se han presentado las conclusiones de este estudio en el marco de la 215º reunión de la Sociedad Electroquímica en San Francisco, en mayo pasado. La investigación fue difundida por American Friends of Tel Aviv University y publicada en la revista Acta Biomateralia.
Gran diversidad de aplicaciones
Y los alcances no se circunscriben únicamente a problemáticas de movilidad. No es posible obviar que millones de personas llevan marcapasos en el mundo, con tecnologías cada vez más sofisticadas que intentan imitar el latido preciso del corazón humano. Los implantes cocleares son otro ejemplo, que corrigen sorderas de distinto grado a través de un dispositivo electrónico, capaz de convertir el sonido en corrientes eléctricas que estimulan el nervio auditivo.
Las aplicaciones posibles de este desarrollo son realmente inimaginables, sobretodo si tenemos en cuenta que hoy los cirujanos son capaces de reconstruir las articulaciones en el cuerpo humano utilizando estructuras metálicas, que se implantan con el propósito de ocupar el lugar natural de las articulaciones. Estos implantes son generalmente recubiertos con hidroxiapatita sintética, con el propósito de lograr su integración con los huesos adyacentes.
La hidroxiapatita sintética es una sustancia similar a algunos componentes que pueden hallarse en la dentina y los huesos de los vertebrados. Las propiedades de este recubrimiento resultan básicas para la función y la vida de los implantes que se colocan en el cuerpo humano. Justamente, la investigación reseñada trabaja potenciando estos beneficios mediante un proceso electroquímico que actúa sobre el revestimiento de los implantes.
Hasta el momento, se aplicaba una pulverización de plasma en el recubrimiento de metal de los implantes, mientras que esta solución incluye una forma de depósito electroquímico sobre la hidroxiapatita sintética que protege los implantes. El metal es colocado en un baño de solución electrolítica, y además se le aplica una corriente eléctrica.
Nanopartículas: una nueva fase de desarrollo
Profundizando un poco más sobre las ventajas de este desarrollo, también es necesario indicar que el revestimiento permite una mayor estabilidad y fijación del implante en el hueso circundante, además de prevenir fugas de materiales tóxicos de los metales que componen el implante en el torrente sanguíneo.
Pero los avances logrados con este descubrimiento no terminan aquí. Según los investigadores, el próximo paso es incorporar nanopartículas para reforzar aún más el recubrimiento. El refuerzo de las nanopartículas puede ser capaz de mejorar las propiedades mecánicas y la respuesta biológica de los implantes.
Asimismo, ante la posibilidad de incorporar drogas o material biológico, será posible reducir el riesgo de infección después de la cirugía y hasta estimular el crecimiento de los huesos. El proceso electroquímico empleado permite imitar de manera más perfecta la realidad material sobre la que se actúa, y en esto las nanopartículas podrán tener un papel vital.
¿Un capítulo más en la integración entre el hombre y la tecnología?. Por lo pronto, una forma muy interesante de sumar confort para aquellas personas que requieren el uso de implantes ante determinadas patologías, y un avance en aquellas técnicas capaces de actuar en el cuerpo humano con un menor impacto negativo sobre el mismo.
El día de hoy el Blog Medical - CUCS ah obtenido un nuevo logro. Los creadores de la página www.guadalajaraguadalajara.com nos han agregado a su página, dentro de su sección de BLOGS DE GUADAJARA.
Por lo que no nos queda más que agradecerles e invitarlos a visitar la página la cuál esta muy completa en los ámbitos de eventos, conciertos, puestas en escenas, etc, que se llevan a cabo en nuestra bella ciudad.
Así que ya lo saben, si quieres hacer algo y no saben que ... visiten su página, de seguro encontraran un buen consejo.
A continuación les comparto la descripción que realizanb sobre nuestro blog.
Un equipo de científicos del proyecto Decisions in motion del Sexto Programa Marco de la Unión Europea ha conseguido desarrollar un robot que posee un sistema de visión que imita las funciones visuales clave del cerebro humano.
En un futuro, este sistema podría servir para crear robots capaces de maniobrar rápida y certeramente a través de entornos llenos de objetos o para desarrollar dispositivos que guíen a personas ciegas, entre otras aplicaciones.
Según publica ICT Results, el sistema visual humano resulta extremadamente difícil de imitar para los especialistas en informática. De hecho, el análisis de los datos visuales, a menudo ambiguos, para la detección de objetos y el registro de sus movimientos, ha supuesto desde siempre un verdadero desafío para la inteligencia artificial.
Imitando a la Naturaleza
Hace tres años, los investigadores de Decisions in Motion decidieron observar a la Naturaleza para encontrar soluciones a este desafío.
La colaboración entre neurocientíficos y especialistas en cognición permitió a partir de entonces estudiar cómo funcionan los sistemas visuales de los mamíferos avanzados, de los primates y de las personas.
Al mismo tiempo, científicos computacionales y especialistas en robótica incorporaron sus conocimientos sobre redes neuronales y robots móviles.
El resultado ha sido la fabricación de un robot que puede atravesar una habitación repleta guiado sólo por lo que “ve”.
En qué consiste
Según publica la revista Technology Review, del MIT, el robot desarrollado por Decisions in Motion consiste en una plataforma con ruedas y una “cabeza” robótica a la que se han incorporado dos cámaras para la captura de imágenes.
El robot es capaz de girar la cabeza y de mirar hacia arriba y hacia abajo, o a los lados, para hacerse una idea de su entorno. Acto seguido, calcula rápidamente su propia velocidad en relación a su entorno.
La máquina está controlada por unos algoritmos diseñados para simular las distintas partes del sistema visual humano. Así, en lugar de capturar y trazar un mapa de su entorno una y otra vez para planificar su ruta –que es lo que hace la mayoría de los robots-, la máquina europea utiliza una red neuronal simulada que actualiza su posición en relación al entorno, realizando constantes ajustes con cada nueva información. Esto es una imitación del proceso visual y planificación de movimiento humanos.
Estudiar el cerebro humano
En declaraciones para ITC Results, Mark Greenlee, director del proyecto, señala que “hasta ahora, los algoritmos que se han utilizado son muy lentos y sus decisiones no son aún lo suficientemente fiables como para ser útiles”.
Sin embargo, permitirán generar nuevos algoritmos que tomarán todas estas decisiones en tan sólo unos milisegundos, y utilizando un hardware convencional.
Los investigadores de Decisions in Motion usaron una amplia diversidad de técnicas para comprender mejor cómo el cerebro humano procesa la información visual, especialmente la información sobre el movimiento.
Por ejemplo, registraron la activación de neuronas individuales y grupos de neuronas como respuesta a señales de movimiento. Asimismo, utilizaron la técnica de captación de imágenes mediante exploración magnética funcional (fMRI) para rastrear momento a momento las interacciones entre diferentes regiones del cerebro a medida que los voluntarios realizaban tareas visuales. Por último, fueron realizados estudios neuropsicológicos de personas con problemas de procesamiento visual.
Los investigadores esperaban comprender mejor cómo el sistema visual capta el entorno, detecta objetos, discierne movimientos, distingue entre el movimiento independiente de los objetos y los movimientos de su propio organismo, y planea y controla el movimiento hacia un objetivo.
Red neuronal artificial
Tras obtener una comprensión de cómo gestiona el cerebro humano la visión y el movimiento de los objetos visualizados, los científicos crearon una red neuronal artificial con tres niveles que imitan los subsistemas visuales reales del nivel primario, medio y más alto.
Asimismo, también utilizaron lo que habían aprendido sobre el flujo de información entre las regiones cerebrales orgánicas analizadas, para controlar el flujo de información del interior del “cerebro robótico”.
Según Greenlee, el resultado es básicamente una red neuronal con ciertas características biológicas que permite que el robot imite una serie de funciones del cerebro humano, como el reconocimiento de objetos, la estimación del movimiento o la toma de decisiones, y consiga recorrer una habitación yendo hacia objetivos concretos a la vez que evita los obstáculos y las paredes.
Con estas funciones, el robot de Decisions in Motion no se mueve como otros robots más rápidos y eficientes, pero sí ha permitido comprender mejor cómo se desenvuelven los humanos, adaptando su trayectoria en función de la velocidad al caminar, por ejemplo.
Posibles aplicaciones
Según Technology Review, esta comprensión podría dar lugar a aplicaciones como la de la creación de sillas de ruedas “inteligentes”, capaces de circular con soltura en espacios interiores.
Unos cuantos miembros del consorcio de Decisions in Motion han solicitado una subvención para seguir investigando esta aplicación, mientras que otro de los socios originales, Cambridge Research Systems, del Reino Unido, está desarrollando un dispositivo que se coloca en la cabeza y que podría ayudar a las personas con discapacidad visual a detectar obstáculos y peligros, comunicándoselos a la persona que lleve puesto el aparato.
La versión comercial de este dispositivo ha sido bautizada como VisGuide. Por último, los descubrimientos realizados podrían impulsar la creación de máquinas capaces de moverse en espacios abarrotados.
