13 tecnologías impactantes que nos deja 2017

Desde la modificación genética de humanos a los paneles solares transparentes

Aún quedan dos meses para finalizar 2017, pero lo que va del año ya nos ha brindado grandes avances tecnológicos que supondrán importantes cambios en la medicina, el medio ambiente, la economía o incluso en nuestra cultura. Algunos se están desarrollando ahora; unos pocos han probado ya sus primeros resultados y a otros les esperan unos años de desarrollo y perfeccionamiento. Hemos seleccionado algunos de los avances más destacados de este año:

Se ha conseguido crear sangre en un laboratorio

Investigadores del Hospital de Niños de Boston y del centro Weill Cornell Medicine (ambos en EE.UU.) han conseguido obtener por primera vez células madre de la sangre, a través de otras células madre (pluripotentes), e implantarlas con éxito en ratones. El avance, publicado en mayo en la revista Nature, abre nuevas vías para investigar las causas de las enfermedades de la sangre, como la leucemia, y puede ofrecer una alternativa a los trasplantes de médula ósea.

En 2007, los científicos consiguieron obtener las primeras células madre pluripotentes inducidas a partir de otras de la piel humana y mediante reprogramación genética. Estas células pluripotentes se usaron después para crear neuronas y las células cardíacas, pero hasta ahora, no habían logrado convertirlas en ninguno de los tres tipos de células sanguíneas: glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas. El trabajo supone la culminación de 20 años de investigación, desde que se aislaron las primeras células pluripotentes en 1998.

Se ha permitido usar la terapia génica contra la leucemia

Leucemia linfocítica crónica, variedad popular entre niños y jóvenes. /Wikimedia Commons.

Un tipo de terapia génica para el cáncer (terapia CAR-T) recibió en septiembre luz verde de la Agencia de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) para su aplicación en humanos. Se aprobó Kymriah (tisagenlecleucel) para ciertos pacientes pediátricos y adultos jóvenes con una forma de leucemia linfoblástica aguda (ALL).

Si bien las pruebas con ella vienen de hace algún tiempo, a principios de este año se anunció que su uso había salvado la vida de Layla, un niño con leucemia, en el Reino Unido. La técnica consiste en la reprogramación de células inmunitarias para así encauzar al ataque de células cancerosas y se administra a través del fármaco Kymriah, un tratamiento para la leucemia linfoblástica aguda de células B, el cáncer infantil más común en los Estados Unidos.

Hallan la clave para que el corazón se repare por sí solo

Se estima que 17,7 millones de personas fallecieron en 2015 debido a enfermedades cardiovasculares, la causa número uno de muerte en todo el mundo. Mientras que los tejidos de la piel o de los huesos tienen la capacidad de sanarse de manera autónoma, las células del corazón no pueden hacerlo, complicando, por ejemplo, la recuperación tras un infarto. 

Ahora, una investigación del Instituto de Genoma de Singapur (SIG) y el Sistema de Salud Universitario Nacional (NUHS), publicada en agosto en la revista Nature Communications, informa de un método desarrollado para promover la auto-curación entre células cardíacas dañadas, a través de un ácido ribonucleico no-codificante (ncRNA) que regula los genes que controlan la capacidad de las células del corazón para regenerarse. El ncRNA descubierto, bautizado por los científicos como Singheart, abre la puerta a nuevas terapias para tratar diversas insuficiencias cardíacas.

Se han modificado embriones humanos con CRISPR en EE.UU.

 Vídeo que muestra la inyección de químicos en un óvulo humano. / Universidad de Salud y Ciencias de Oregón

Un grupo de científicos estadounidenses ha utilizado por primera vez la técnica CRISPR-Cas9 para modificar el genoma de embriones humanos en Estados Unidos. Según informaba en julio el MIT Technology Review (del Instituto Tecnológico de Massachusetts), el equipo liderado por el biólogo Shoukhrat Mitalipov, director del Centro de Terapia Celular y Genética en la Universidad de Salud y Ciencias de Oregon en Portland (OSHU, EE.UU.), ha editado, por primera vez en el país norteamericano, el ADN de un gran número de cigotos, la fase embrionaria unicelular, fruto de la unión del óvulo con el espermatozoide.

La publicación señala que los embriones fueron generados mediante la técnica de fertilización in vitro, utilizando el esperma donado por hombres que padecen una patología hereditaria. Ninguno de los cigotos se desarrolló más allá de unos pocos días y tampoco fueron implantados en el útero de ninguna mujer. Los científicos llevaron a cabo la unión del óvulo con el espermatozoide al mismo tiempo que inyectaban el bisturí molecular de CRISPR-Cas9. Los resultados preliminares, que no han sido publicados todavía, no habrían detectado mutaciones en lugares no deseados del ADN.

Crearán implantes cerebrales para recuperar el sentido del tacto

La compañía británica ARM Holdings ha cerrado un acuerdo de trabajo conjunto con varias organizaciones de investigación de los EE.UU. para el desarrollo de un implante cerebral que ayudará a personas con daño cerebral o de médula espinal. De acuerdo con lo informado en mayo por BBC News, el objetivo de la compañía es la creación de un implante que no solo permitirá restablecer funciones motoras que pudieran haber sido perdidas o debilitadas sino también las sensoriales. 

Al día de hoy, algunos prototipos similares de otras compañías permiten a una persona con parálisis controlar de manera limitada sus extremidades. Sin embargo, los usuarios de estos implantes no llegan a sentir sus miembros, por lo que el control del movimiento solo se da gracias al registro a nivel visual. El nuevo procesador busca revertir esta condición de los chips actuales. Por ejemplo, puede permitir a una persona con parálisis sentir la temperatura de los objetos o la textura de su superficie. El diseño del procesador, del cual participa la Universidad del Estado de Washington, estará listo para el mercado en diez años. 

Generan energía limpiando el aire contaminado

El (aún) diminuto dispositivo creado por el equipo de Amberes y KU Leuven

De acuerdo con Global Economic Symposium, tenemos reservas de combustibles fósiles para suplir la demanda de los próximos 30 años. No solo por su agotamiento inexorable, sino por las consecuencias del uso de esta fuente de energía, encontrar formas más limpias de abastecernos energéticamente se hace cada vez más necesario. Un estudio de la Universidad de Amberes y KU Leuven (Bélgica), publicado en mayo en la revista ChemSusChem presneta un proceso que genera energía a través de la purificación del aire. Para ello, solo basta que el dispositivo esté expuesto a la luz.

El aparato consta de dos recámaras separadas por una membrana: en un lado, se purifica el aire; mientras que el otro produce hidrógeno a partir de una parte de los productos de residuales de la degradación, gas que se puede almacenar y utilizar posteriormente como combustible. Los investigadores afirman que algunos autobuses de hidrógeno podrían beneficiarse con esta tecnología.

Fabrican paneles solares ultra eficientes

Científicos de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad George Washington (EE.UU.) han diseñado y construido un prototipo para un nuevo panel solar capaz de capturar casi toda la energía en el espectro solar. El nuevo diseño, publicado en julio en Advanced Energy Materials, convierte la luz solar directa en electricidad con un 44,5% de eficiencia, a través de múltiples células apiladas en un solo dispositivo. Este porcentaje es casi el doble de lo disponible actualmente, por lo que tiene potencial para convertirse en la célula solar más eficiente del mundo.

El funcionamiento es diferente al de los paneles solares a los que estamos acostumbrados. El nuevo dispositivo utiliza paneles fotovoltaicos concentradores (CPV) que emplean lentes para concentrar la luz solar en pequeñas células solares a microescala. Debido a su pequeño tamaño, menos de un milímetro cuadrado, se pueden desarrollar de manera rentable paneles con materiales más sofisticados.

Y hace unos días, conocíamos que una nueva tecnología podría permitir que las ventanas sirvieran, además de para dejar pasar la luz, para recolectar su energía. Una investigación publicada en Nature Energy afirma que células solares altamente transparentes representan el futuro de las aplicaciones solares. Se trata de un material delgado, parecido al plástico, que se puede usar en edificios, ventanas de automóviles, smartphones u otros dispositivos con una superficie clara sin interrumpir la vista.

Funciona la primera estación de energía eólica flotante en Escocia

Aerogeneradores de estación flotante Hywind. /Statoil

La empresa noruega Statoil junto con la árabe Masdar lanzaron la primera estación de energía eólica flotante Hywind en Aberdeenshire, Escocia. Según un comunicado de la empresa noruega emitido hace unas semanas, la nueva estación de 30 megavatios de potencia funcionó en el mar a 25 kilómetros de la costa. La planta incluye cinco generadores eólicos, tiene una altura de 175 metros, y su masa es de aproximadamente 12 toneladas. El generador eólico está equipado con tres hélices, cada una de las cuales tiene 75 metros de longitud.

El mástil del molino de viento está instalado en un flotador extendido de 78 metros de largo, en el que se utiliza mineral de hierro como lastre estabilizador. Además, el flotador debajo del agua es sostenido por tres cables flexibles fijados en el fondo con pesados ​​bloques de 60 toneladas, a manera de anclas.

Diseñan un sistema que acerca los motores de plasma

Future Workshop Electrofluidsystems TU Berlin

Los reactores tradicionales utilizan una combinación de aire y combustible: al producirse la combustión, el aire caliente se expande y sale por la parte de atrás empujando el motor hacia delante. Su funcionamiento es impecable, pero los motores de plasma son mejores. Estas máquinas utilizan la energía para generar campos electromagnéticos (en esencia, funcionan como un motor eléctrico) y convertir el gas en plasma, que se expande hacia la salida del tubo y genera un empuje. No precisan quemar combustibles fósiles, más allá de pequeñas cantidades de gas argón o algún elemento similar.

La idea, sin embargo, no terminaba de cuajar. Pese a que se ha investigado durante décadas, no se conseguía crear modelos que permitieran su uso dentro de la atmósfera terrestre. Pero ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Berlín (Alemnia) dirigido por el ingeniero aeroespacial Berkant Göksel ha dado con la clave para lograrlo. Han diseñado un sistema de nanopulsos que bombardea la mezcla de gas de manera rapidísima para que su conversión a plasma sea constante y homogénea. El hallazgo ha sido publicado en mayo en Journal of Physics Conference Series.

Diseñan un camión de basura no tripulado

Volvo Group

La compañía automotriz sueca Volvo Group se unió a Renova para iniciar las pruebas de su camión de recolector de basura autónomo, según informaba en mayo el portal Volvo Trucks. Al día de hoy, la tecnología para vehículos no tripulados ha estado enfocada en los automóviles de pasajeros, presentando raras excepciones, como los vehículos autónomos de carga pesada, Otto. Esta compañía, con sede en San Francisco, realizó la primera prueba de sus camiones autónomos en octubre del año pasado, transportando cervezas Budweiser por 200 km de una autopista pública del estado de Colorado.

El nuevo vehículo de Volvo está diseñado para lograr una automatización parcial de la recogida de basura. Una vez que el sistema reconoce la ruta bajo la conducción de un conductor real, registrando todas las paradas, el camión no tripulado puede salir a las calles de manera independiente. El vehículo puede bordear los autos estacionados que se encuentre en el camino y se detiene en los puntos registrados en ruta. Sin embargo, todavía es necesario que un operador humano vacíe los contenedores y organice la ruta del camión en un panel de control.

La inteligencia artificial ya reconoce a personas con el rostro cubierto

Singh et al. / arXiv.com 2017

Un equipo de investigadores de la India y el Reino Unido presentó un algoritmo de reconocimiento desarrollado utilizando métodos de entrenamiento profundo, que reconoce a una persona por los puntos de su rostro. Tal algoritmo puede reconocer a una persona cubierta con una precisión de hasta el 79%. El artículo fue publicado en septiembre por la web de estudios preimpresos arXiv.com. El nuevo algoritmo de reconocimiento facial marca primero los 14 puntos de la cara en una fotografía usando una red neuronal convolucional. Los puntos marcados en la foto con la cara semicubierta se comparan después con los puntos de la cara descubierta de una base de datos aparte. 

Ya el 31 de mayo pasado, la policía del Sur de Gales detuvo a un criminal sospechoso gracias a la tecnología de reconocimiento facial automatizado. La noticia fue compartida por Ars Technica. Se sabe que esta tecnología fue implementada por la policía británica para la última ronda de la Liga de Campeones UEFA, que se llevó a cabo el 3 de junio en el estadio Millenium de dicha ciudad. 

Pasos en firme para alcanzar a la computación cuántica

La computación cuántica se basa en las propiedades de la física cuántica, imposibles de predecir con la simple observación del mundo que nos rodea. En el universo de las partículas más pequeñas, las leyes de la naturaleza a las que estamos acostumbrados no tienen validez, y en cambio aparecen características altamente contraintuitivas, pero fascinantes: las partículas pueden estar en dos lugares a la vez, teletransportarse, entrelazarse de manera única y, como consecuencia, permitir una nueva concepción del manejo de la información. Según estas leyes, cuando nadie observa una partícula, esta no tiene características definidas y puede presentar todos los valores de sus propiedades a la vez. Esta extraña particularidad constituye la base de la computación cuántica y, por tanto, del funcionamiento de los ordenadores cuánticos. Pero la física de partículas es tan misteriosa que aunque los científicos saben cómo construirlos, cómo tienen que funcionar y qué programas ejecutar, se necesitan unas condiciones muy especiales y un control de su funcionamiento aún no alcanzado.

IBM ha anunciado que antes del fin de 2017 tendrá un servicio de computación cuántica en la nube. Aunque no pretende ser mejor que un ordenador personal, la importancia es que se tratará del primer ordenador de computación cuántica con acceso remoto: cualquiera podrá utilizarlo desde su casa. En este resumen explicamos lo necesario para entender la magia de este tipo de informática. 

La ciencia está cada vez más cerca de leernos la mente

El nuevo algoritmo predice patrones de pensamiento complejo con un 87% de acierto. /Pixabay

Conocíamos ya que existe tecnología de escaneado cerebral que permite reconocer patrones muy simples en el cerebro, como detectar si estamos pensando o no, pero después de que una nueva investigación, publicada en junio en Human Brain Mappingidentificara algunos de los patrones cerebrales complejos que participan en la formación de pensamientos en nuestro cerebro, los científicos están solo a un paso de convertirse en lectores de mentes

Los patrones cerebrales generados al formar en nuestra cabeza determinadas oraciones podrían predecirse con 87% de precisión, basándose en un alfabeto de 42 conceptos diferentes relacionados con el tamaño, la ubicación, los colores, las acciones y otros elementos que conforman pensamientos complejos. Los investigadores, le la Universidad Carnegie Mellon (EE.UU.) han recurrido a una plataforma de aprendizaje máquina no muy diferente a las que se usan para interpretar el contenido de imágenes o para identificar caras, que había sido equipada con 239 frases complejas. Cada frase iba acompañada de los datos ofrecidos por un escáner de imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) que registra las áreas del cerebro que se activan cuando una persona piensa en esa cadena de conceptos. En la prueba 240, los algoritmos no necesitaron la frase, la adivinaron simplemente analizando las ondas cerebrales captadas por una resonancia magnética.

Beatriz de Vera
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