Trajes espaciales

Los futuros trajes espaciales se podrían autoreparar

Según un artículo publicado el 27 de julio de 2006 en NewScientist.com, los futuros trajes espaciales podrían reparar sus propios agujeros, generar electricidad y eliminar gérmenes, gracias a los nuevos “materiales inteligentes”. Estos trajes podrían estar listos para el 2018, año en el que la NASA espera volver a la Luna.

La empresa ILC Dover LP, ubicada en Delaware, EEUU, que ha fabricado los trajes espaciales para la NASA desde la misión del Apollo en la década de los 60, ya ha estado probando estos nuevos tejidos inteligentes y los ha descrito, la semana pasada, en la 36th International Conference on Environmental Systems (ICES) celebrada en Norfolk, Virginia, EEUU.

El motivo de que estos trajes espaciales se puedan autoreparar de debe a su capa más interna, la que proporciona el cierre hermético del traje, que está rellena de un espeso gel polimérico. El gel, similar al caucho, se encuentra encerrado entre dos finas capas de poliuretano, de modo que si se produce un agujero en cualquiera de estas dos capas, el gel rebosa para sellarlo. En pruebas realizadas en la cámara de vacío, el gel reparó agujeros de hasta 2mm de grosor.

En caso de que se produjera un agujero de mayor tamaño, el propio material alertaría inmediatamente al astronauta indicándole la localización del mismo. El motivo es que el material contiene una capa por la que atraviesan cables con electricidad. Un agujero de gran tamaño rompería los circuitos dentro de la zona dañada y los sensores incorporados avisarían al ordenador central, afirma David Cadogan, director de InFlex, el programa de materiales inteligentes de ILC Dover.

Los trajes también serán capaces de proporcionar energía a los sensores por medio de unas células solares flexibles cosidas a la capa más externa. Varias de estas células ya se encuentran disponibles en el mercado y la empresa está realizando pruebas para ver cuáles de ellas funcionan mejor sobre un material inteligente en el espacio.

El material también mantiene a raya a los microbios gracias a unas capas de poliéster recubierto de plata que libera iones de plata y elimina las bacterias. Las capas de polietileno también sirven de protección para los astronautas, ya que al contener gran cantidad de hidrógeno bloquean las radiaciones.
La empresa, que ya ha probado estas características en varios materiales sin decidirse todavía por un diseño final, espera que la NASA los utilice cuando vuelva a enviar a los astronautas a la Luna.

El equipo de investigación de Cadogan también está diseñando un hábitat hinchable con materiales inteligentes que se podría utilizar como estación espacial o base en la Luna.

Fuente: New Scientist

Avances en clonación

Gran éxito de una nueva técnica de “clonación artesana” que utiliza un óvulo roto

Según un artículo publicado el 17 de julio de 2006 en la revista New Scientist (nº 2560, pág. 18) un cerdo llamado George Cloney ha sido el primero en ser clonado por una nueva técnica aparentemente el doble de eficaz que los métodos anteriores con tan solo una décima parte de su coste.

El primer paso en la clonación de un mamífero es quitar el núcleo de un óvulo. Esto, normalmente, se hace mediante un proceso conocido como enucleación, en el que se utiliza una aguja para extraer el núcleo de la célula reproductora femenina. La nueva técnica, llamada "handmade cloning" (clonación artesana), obtiene el mismo resultado simplemente partiendo el óvulo en dos.

Una vez roto, se identifica cuál es la mitad del óvulo que contiene el núcleo liberado y se fusiona éste con la célula que se pretende clonar, estimulándolos para que se desarrolle un embrión. George, que nació el 8 de junio se ha convertido en el primer cerdo clonado “a mano”. Desde entonces ha nacido ya una camada de 10 cerditos, todos ellos clonados a partir del mismo cerdo. Esto supone el 21% de los 47 embriones clonados que se implantaron inicialmente. Hasta ahora, la mejor tasa de clonación era de alrededor del 7%, afirma Gábor Vajta del Danish Institute of Agricultural Sciences, en Tjele, que ha desarrollado este proceso.

En este tipo de clonación, los embriones crecen sin la membrana externa, llamada zona pelucida, que se endurece durante el proceso de clonación tradicional. Según Vajta, esto hace que sea más fácil para los embriones crecer y “salir del cascarón”.

Fuente: New Scientist

Avances en urología

Nueva técnica para curar la incontinencia.
Un catedrático y cirujano español ha desarrollado una nueva técnica para curar la incontinencia a través de un sistema tan sencillo como brillante: la utilización de un nuevo tipo de malla de incontinencia que es ajustable después de la intervención.



La malla TVA (transvaginal ajustable) permite ajustar la tensión dada en quirófano, permitiendo corregir los defectos y los excesos. La malla (TVA/TOA) que ha sido patentado por el Dr. Jesús Romero ha empezado a distribuirse primero en España, Austria y Alemania países en los que la técnica está levantando ya mucha expectativas dada su sencillez y los excelentes resultados obtenidos en los casos en los que ha sido aplicada.

Hasta la fecha el equipo del Dr. Jesús Romero ha aplicado esta técnica en 112 pacientes con unos resultados óptimos - curación o mejoría en un 95% de los casos, lo que supone una mejora muy signifactiva en el porcentaje de curación con respecto a las mallas de incontinencia tradicionales. En estos momentos participan 20 hospitales españoles en un estudio multicéntrico para seguir evualuando la malla (TVA/TOA).

Durante las primeras pruebas clínicas realizadas en el Hospital San Juan de Alicante, de 62 pacientes tratados con la malla TVA, se añadió correción de algún prolapso en 33 (53%). Todos los pacientes fueron dados de alta continentes y sin residuo. Además, en la revisión meses más tarde 58 de ellos seguían totalmente continentes y la incontinencia de los otros 4 mostraba una mejora notable. La urgencia miccional desapareció o mejoró en 32 de los pacientes que la presentaban preoperatoriamente y apareció en 3 de los que no la presentaban.

De los 40 pacientes que completaron unos cuestionarios de calidad de vida, 34 (85%) tenían una puntuación superior a 95 sobre 110 en el QoL. 30 (75%) tenían una puntuación inferior a 6 en ICIQ-SF. 32 (80%) tenían una percepción de normalidad y 4 (10%) de enfermedad leve en el PGI-S . En el PGI-I 29 (72’5%) estaban mucho mejor y 11 (27’5%) bastante mejor. Existe relación directa entre urgencia miccional y pérdida de calidad de vida.

La empresa que comercializa y distribuye la nueva malla TVA/TOA ajustable es:
A.M.I. ( Agency for Medical Innovations), Im Letten 1, 6800 Feldkirch. Austria.
Tno 43 5522 90505 4022; Fax 43 5522 90505 4026

Relacionado:
Avances en medicina

Avances en odontología

Con las vibraciones adecuadas se puede hacer que vuelvan a crecer los dientes

Según un artículo publicado el 6 de julio de 2006 en la revista New Scientist (núm. 2559, pág. 25), un nuevo e ingenioso artilugio promete devolver una hermosa sonrisa a los jugadores de rugby y de hockey que han perdido algún diente. Se trata de un transmisor de ultrasonidos que encaja perfectamente en el interior de la boca de una persona, como los aparatos de ortodoncia, y que podría ayudar a que los dientes dañados volviesen a crecer.

El aparato envía impulsos ultrasónicos de baja potencia durante varios meses a los dientes dañados. Un cristal piezoeléctrico genera los ultrasonidos vibrando a frecuencias por encima de 20kH al ser alimentado con corriente alterna por un oscilador con una batería.

Jie Chen y Ying Tsui, ingenieros de la Universidad de Alberta, en Canadá, desarrollaron este diminuto dispositivo tras comprobar que la estimulación por ultrasonidos fomentaba la regeneración del tejido maxilar y de la dentadura dañada en animales: Tarek El-Bialy, de la Facultad de Medicina de Alberta, logró regenerar la dentadura de conejos que conservaban la raíz de algunos dientes con un dispositivo de mayor tamaño. Su trabajo publicado en el 2003 en el American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics (vol. 124, pág. 427), demostró por primera vez que los ultrasonidos de baja potencia podían estimular el crecimiento del tejido dental.

Los fisioterapeutas a menudo utilizan ultrasonidos para ayudar a soldar los huesos rotos. Aunque el mecanismo que subyace a esta curación todavía no se conoce detalladamente, una teoría sería que las ondas de presión imitan el efecto de un ejercicio intenso, sobrecargando el hueso y engañándolo para que genere más células óseas, dando lugar a un proceso conocido como osteogénesis.

Fuente: New Scientist

Avances en neurotecnología

Un hombre impedido mueve el cursor de un ordenador con la mente

Según un artículo publicado el 12 de julio de 2006 por Reuters, gracias a un nuevo sensor cerebral un hombre de 25 años que sufre parálisis en las cuatro extremidades desde hace tres años ha sido capaz de mover el cursor de un ordenador, abrir su correo electrónico y manejar un dispositivo robotizado simplemente con pensar en hacerlo.

Él ha sido el primero de los cuatro pacientes con daños en la médula espinal, distrofia muscular, apoplejía o enfermedad de las neuronas motoras en probar el nuevo sistema desarrollado por Cyberkinetics Neurotechnology Systems Inc., de Massachusetts.

Los científicos implantaron un diminuto chip de silicio con 100 electrodos en una zona del cerebro responsable del movimiento. La actividad de las células se grabó y se envió a un ordenador que tradujo los comandos y permitió al paciente mover y dirigir el dispositivo externo.

Aunque no es la primera vez que se utiliza la actividad cerebral para manejar un cursor, Stephen Scott de la Universidad de Queen, en Ontario (Canadá), afirma que supone un gran avance en la tecnología. Según él, “esta investigación sugiere que los implantes de prótesis son un enfoque viable para ayudar a las personas con graves discapacidades a comunicarse e interactuar con su entorno”.

“Somos capaces de introducir señales en el cerebro, pero extraerlas es un gran reto. Creo que esto supone un hito”, afirmó el Prof. John Donoghue, director científico de Cyberkinetics y profesor de la Universidad de Brown, en Rhode Island.

Los científicos que han desarrollado el sensor BrainGate creen que podría suponer una nueva esperanza para las personas con parálisis por accidentes o enfermedades.
A su vez, en un estudio independiente, investigadores de las escuelas de ingeniería y medicina de la Universidad de Stanford describieron un modo más rápido de procesar las señales del cerebro para controlar un ordenador o un dispositivo protésico.

“Nuestra investigación empieza a demostrar que este tipo de sistema protésico es clínicamente viable”, afirma Stephen Ryu, profesor ayudante de neurocirugía de Stanford.

Fuente: Reuters

Relacionados:
Avances en neurología
Avances en neurociencias
Nanotecnología y Neurología
Avances en medicina

Avances en chips de láser de silicio

Chips de láser de silicio autoalimentados

Según un artículo publicado el 6 de julio de 2006 en Technology Review, un nuevo método que convierte el calor residual en energía eléctrica podría aumentar la velocidad de las comunicaciones en el interior de los ordenadores.

Un científico informático de UCLA ha transformado un componente de un láser de silicio que consume energía en un generador de energía. “No sólo no desperdiciamos energía sino que, en realidad, la recuperamos” afirma Bahram Jalali, profesor de ingeniería eléctrica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Henry Samueli de UCLA.

A medida que los fabricantes de chips añaden más y más transistores a los chips de silicio, se acercan a un límite fundamental: la cantidad de información que puede salir de ese chip o pasar de una placa base a otra, a través de los cables de cobre. Cuanto más aumentan la energía y la cantidad de información, mayor es la resistencia eléctrica, hasta que los cables alcanzan su límite de velocidad.

Las empresas de telecomunicaciones resolvieron este problema hace años sustituyendo, en las comunicaciones a larga distancia, los cables de cobre por rayos de luz que se desplazan a través de fibra óptica. Ahora, algunos fabricantes de chips, como Intel, están desarrollando versiones diminutas de estos sistemas mucho más rápidos, aprovechando la enorme capacidad de transporte de las ondas de luz, que no se ven afectadas por la resistencia eléctrica.

Hace dos años, Jalali logró un gran avance al fabricar un láser hecho de silicio; un año después, Intel continuó su trabajo y realizó una versión mejorada de su láser, así como un modulador para codificar las señales en el interior del haz de luz (véase "Intel's Breakthrough", julio de 2005). Así nació el campo de la fotónica de silicio. Pero el problema estaba en que, tanto Jalali como Intel, necesitaron disparar un láser externo contra el silicio para lograr el efecto láser.

Para resolver este problema, Intel añadió un diodo eléctrico con el que hacía pasar una corriente por el chip y, básicamente, “aspiraba” los electrones, pero para ello necesitaba alrededor de 1 vatio de energía eléctrica y, además, al pasar por el chip, la corriente producía un calor residual que podía dañarlo y hacer que dejase de funcionar.

Jalali probó entonces a invertir la polarización del diodo, lo cual invierte también el campo eléctrico en el silicio, y como resultado observó que la polarización invertida seguía extrayendo los electrones libres, pero sin consumir ese vatio de energía. Según él, es posible recuperar alrededor de dos tercios de la potencia óptica que se perdía al generar los electrones y reutilizarla para hacer funcionar los transistores del chip.

Jalali, cuyo trabajo ha sido financiado en el marco de un programa de DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) para el avance de la fotónica del silicio, ha dado a conocer sus resultados en un congreso celebrado en Canadá la semana pasada.
Según Mario Paniccia, director del Laboratorio de tecnología fotónica de Intel, el trabajo de Jalali es una muestra de que la fotónica del silicio está cada vez más cerca de ser práctica.

Intel está trabajando en un programa para desarrollar varios componentes clave de un sistema de fotónica del silicio, entre los que se incluyen no sólo las fuentes de luz, sino también moduladores para añadir una señal, amplificadores ópticos para amentarla, fotodetectores, etc. Paniccia espera que el trabajo del laboratorio se pueda traducir en productos reales para el 2010.

Fuente: Technology Review

Posible alternativo al petroleo

El 'plástico de azúcar' podría reducir la dependencia del petróleo

Según un artículo publicado el 29 de junio de 2006 en la versión en línea de NewScientist, un nuevo método para fabricar plásticos a partir de azúcar podría ayudar a reducir la dependencia que todos los países tienen del petróleo. La técnica, publicada en su versión íntegra en la revista Science (vol. 312, pág. 1933), permitiría a la industria elaborar plásticos a partir de jarabe de glucosa rico en fructosa (HFCS) u otros materiales vegetales.

Empresas y organizaciones de investigación de todo el mundo están experimentando con plásticos basados en vegetales en una apuesta por reducir las emisiones de dióxido de carbono y el uso de petróleo a medida que las reservas de éste último disminuyen. Y un grupo de investigadores, dirigido por el ingeniero químico James Dumesic, de la Universidad de Wisconsin, Madison, ha desarrollado un modo eficaz de convertir la fructosa en un precursor de polímero.

Los investigadores se interesaron por una sustancia química llamada 5-Hidroximetilfurfural (HMF), que se puede convertir fácilmente en ácido 2-furancarboxílico (FDCA). Su estructura es similar a la de un precursor, basado en el petróleo, del tipo de plástico utilizado habitualmente en las botellas plásticas.
Hasta ahora había resultado difícil y caro obtener HMF en cantidad, debido a que éste, a medida que se iba produciendo, reaccionaba con la fructosa que quedaba en la solución y producía un residuo inútil.

Sin embargo, este grupo de investigadores “deshidrataron” la fructosa añadiendo un ácido para eliminar las moléculas de agua y, a continuación, para evitar que el HMF recién formado reaccionase con la fructosa restante, añadieron un disolvente, que se enlaza al HMF y flota sobre el agua, evitando que éste entre en contacto con la fructosa restante. También se añadieron otras sustancias químicas para evitar reacciones secundarias problemáticas.

El resultado fue una reacción que convirtió el 90% de la fructosa en una disolución de HMF. Una vez completada la reacción, se forzó la evaporación del disolvente, obteniendo el HMF para convertirlo en plástico.

Los biopolímeros no son algo nuevo. Uno de los plásticos más antiguos es el celuloide, que se obtiene de la celulosa, un polímero de origen natural. Y últimamente se han utilizado bacterias para convertir el azúcar en PHA, un plástico biodegradable. Pero los investigadores esperan que, debido a su diferente estructura química, el HMF permitirá a los ingenieros diseñar plásticos con una amplia gama de diferentes propiedades.

"Existen muchos tipos de polímeros derivados del petróleo con diferentes propiedades y, por tanto, será necesario desarrollar muchos tipos de biopolímeros con diferentes propiedades, como alternativa a los anteriores”, afirma Timothy Leathers, investigador genetista del Agricultural Research Service (servicio de investigación agrícola) del Departamento de Agricultura de los EEUU en Peoria, Illinois.
Según Herbert Vogel, ingeniero químico de la Universidad Tecnológica de Darmstadt, Alemania, el próximo paso sería que alguien construya una planta piloto para fabricar grandes cantidades de HMF que se puedan convertir en plásticos, pero la industria no tiene mucho interés en hacerlo mientras los petroquímicos sigan siendo relativamente baratos.

Fuente: New Scientist

Artículos relacionados:
Nanotubos y energías alternativas
Energías alternativas