Detector de ADN portátil

Detector de ADN portátil

Un nuevo analizador de ADN portátil permite realizar análisis en tiempo real de las muestras de sangre que se encuentran en la escena del crimen. Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, desarrollaron el dispositivo que combina tecnología de detección química, óptica, electrónica y de microfluidos en una sencilla unidad del tamaño de un maletín. "Aunque otros grupos han desarrollado sistemas de análisis in situ, ninguno de ellos ha logrado crear un sistema robusto y completamente portátil que se pueda utilizar en un escenario real", señala el líder del equipo, Richard Mathies.

El nuevo dispositivo se puede utilizar para un análisis STR (short tandem repeat), una técnica que se ha vuelto rutinaria en el trabajo forense moderno desde su aplicación por primera vez en 1991, pero que normalmente se realiza en el laboratorio. Los investigadores elaboraron un perfil mediante un análisis STR en tiempo real en una escena de crimen simulada por la oficina del Sheriff del Condado de Palm Beach. Se tomaron las muestras de sangre y se realizó una extracción de ADN y los análisis se realizaron directamente en la escena del crimen en seis horas.

Los investigadores resaltan, no obstante, que aunque su sistema es muy fiable, todavía no está disponible en el mercado y solo se puede utilizar para proporcionar pruebas preliminares en investigaciones policiales. "La ventaja es que ahora la policía podrá tener información casi inmediata acerca de cuál es el criminal más probable", explica Mathies. "Esto les permitirá buscar a la persona y conseguir pruebas fundamentales antes de que él o ella abandone la región o destruya las pruebas".

El detector mide 30x25x10cm y pesa 10kg. Consume 20 vatios de energía, por lo que puede funcionar con una batería de un coche. Con este dispositivo, los investigadores han logrado producir con éxito perfiles STR reproducibles de muestras de ADN en apenas dos horas y media.

Gabriel Nuñez
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Lentes de contacto que administran medicamentos

Lentes de contacto que administran medicamentos

Administrar fármacos a los ojos no es tarea fácil. El ojo está acostumbrado a mantener alejados los elementos externos, por lo que la mayoría de los fármacos son lavados por las lágrimas, desaparecen por el sistema de drenaje del ojo o, simplemente, se derraman hacia el exterior del mismo. Según se estima, apenas un 1% de cualquier fármaco administrado en el ojo acaba, finalmente, en su interior.

Un posible modo de lograrlo es utilizar lentes de contacto blandas empapadas en una disolución de fármaco que se va filtrando al ojo. No obstante, es difícil introducir en las lentes una dosis lo suficientemente grande como para que sea clínicamente significativa, ya que estas también tienden a expulsar los fármacos demasiado rápido.

Ahora, Mark Byrne, ingeniero químico de la Universidad de Auburn, en Alabama, ha desarrollado un material de lentes de contacto capaz de almacenar concentraciones mucho mayores de fármacos y liberarlas mucho más lentamente.

El truco está en diseñar la estructura molecular del material de las lentes material para imitar los sitios receptores del tejido a los que va dirigido el fármaco en el interior del cuerpo. El objetivo es que estos receptores de imitación proporcionen un equilibrio, sin retener el fármaco con demasiada fuerza y liberándolo lentamente en el ojo.

Byrne ha creado una empresa, OcuMedic, para comercializar la idea y ya está desarrollando lentes de contacto antifúngicas para tratar infecciones oculares en caballos.


Gabriel Nunez
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Molinos de viento para uso doméstico

Molinos de viento para uso doméstico

Energía Eolica para el hogar.
Hace un año el líder del Partido Conservador del Reino Unido decidió tomar ciertas medidas para convertir su casa en un hogar verde. Una de estas medidas fue colocar una turbina de viento doméstica en el tejado de su casa, con el fin de generar electricidad y reducir las emisiones de CO2 (ver foto de The Daily Mail). Algunos tacharon su decisión como un acto de auto-promoción, pero lo cierto es que son cada vez más las personas que deciden implicarse en la lucha contra el calentemiento global y hay una creciente oferta de productos dirigidos al uso doméstico como placas de energía solar y molinos de viento más pequeños que les permite realizar su deseo.

Según un artículo publicado en The New York Times, también hay una creciente demanda en los Estados Unidos entre personas dispuestas a pagar el todavia alto precio - unos 5.000 dólares cada turbina - para colocar una turbina de viento en el tejado, a pesar de que tardarán años en recuperar la inversión en forma de ahorro eléctrico.

La fascinación por las turbinas de viento lo suficientemente pequeñas como para instalarlas sobre un tejado se está extendiendo e incluso el alcalde de Nueva York, Michael R. Bloomberg, propuso el mes pasado instalarlas en la ciudad. Ya hay pequeñas turbinas instaladas en el arsenal naval de Brooklyn, sobre un edificio de oficinas en el Aeropuerto Internacional Logan de Boston, e incluso en un poste de electricidad en el pequeño pueblo New Hampshire de Hampton.

Estas diminutas turbinas generan tan poca electricidad que algunos expertos en energía dudan de que sean económicamente rentables. En cambio, las turbinas que se están instalando en parques eólicos son cada vez más grandes y potentes y han llegado a disminuir el coste de la unidad de electricidad hasta el punto de competir con la electricidad generada a partir de gas natural

La propagación de las turbinas gigantes y una fascinación general por todo lo ecológico está ayudando a fomentar el interés por las microturbinas para tejados, originando un movimiento que se encuentra en la frontera entre un hobby y una declaración de moda medioambiental.

Algunas personas han colocado desde hace tiempo unas turbinas relativamente modestas sobre torres en el campo. Estas turbinas son capaces de generar suficiente electricidad en un día venteado como para cubrir una buena parte de las necesidades de un hogar, por lo que resultan rentables. En cambio, las nuevas turbinas que se colocan sobre los tejados son mucho más pequeñas, y apenas hay estadísticas todavía sobre su rendimiento.

Beaudoin espera obtener de estas turbinas en un día ventoso el 30% de la electricidad que consume, pero todavía está por ver lo que sucederá.


Gabriel Nuñez
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Nano-redes de cables

Nano-redes de cables

Investigadores del Boston College afirman haber desarrollado una red flexible de cables a nanoescala que se podría utilizar en la electrónica y el aprovechamiento de energía. El equipo de científicos, dirigido por el profesor adjunto de química Dunwei Wang, ha desarrollado cables a partir de titanio y silicio para formar una red bidimensional de aspecto plano y rectangular.

Según Wang, estas "nanoredes" son extremadamente finas pero conservan su complejidad y son capaces de transportar con eficacia una carga eléctrica.
"Este es el último reto para controlar el desarrollo de cristales", señaló Wang. La estructura es bidimensional y consigue un crecimiento muy limitado en ambas direcciones, añadió.

Los investigadores destacaron que las nanoredes se desarrollaron espontáneamente de la nada por medio de reacciones químicas simples, no provocadas por un catalizador.
Según Wang las nanoestructuras básicas se suelen crear, por lo general, en una dimensión o dimensión cero.

Wang y su equipo informaron de su logro en la edición internacional de la revista Angewandte Chemie, de la Sociedad Alemana de Química.

Wang describió la estructura lograda por su equipo como un material cristalino homogéneo con muchas capas finas que proporcionan una elevada cantidad de área de superficie. Según Wang, el material mostró una conductividad eléctrica muy buena a través de las conexiones de gran calidad de la nanored.

Ahora, el equipo de Wang está dirigiendo su investigación hacia las aplicaciones para la recolección de energía. El objetivo es aprovechar la elevada conductividad de la estructura y añadir otra capa de material al rededor de ella para absorber la luz y permitir que esos electrones sean transportados eficazmente por las nanoredes, señaló.

El equipo planea seguir utilizando titanio y silicio debido a que ambos son abundantes y relativamente baratos.

Gabriel Nuñez
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El coche más rápido del mundo

El coche más rápido del mundo

Un coche más rápido que una bala

Ingenieros británicos han desvelado sus planes para el primer coche del mundo capaz de desarrollar velocidades de 1.609km/h. Bloodhound SSC, llamado así en recuerdo de los misiles británicos de defensa aérea supersónicos de la guerra fría, intentará superar el actual récord del mundo en más de 400km/h.

El coche de 12 millones de libras (unos 15 millones de euros) ha sido presentado por Lord Drayson, el Ministro de Ciencia. Los ingenieros del equipo han estado trabajando en secreto en el proyecto desde un hangar de aviones de Bristol durante los últimos 18 meses. Los cálculos sugieren que el coche podría llegar a alcanzar los 1.689km/h, suficiente para dejar atrás una bala de un revólver Magnum 357.

Drayson, entusiasta de las carreras de coches, propuso el desarrollo de este coche como proyecto para inspirar a las nuevas generaciones de científicos e ingenieros, que están desesperadamente faltos de apoyo en el Reino Unido. El equipo del Bloodhound planea finalizar la construcción del coche en un año e intentará batir el récord en tres años.

El proyecto ha reunido al matemático y piloto de cazas Andy Green, que ostenta el récord actual de velocidad en tierra de 1.227km/h, obtenido con Thrust SSC en 1997; y Richard Noble, que dirigió ese intento. El coche será el primero en combinar un motor de aviones de un Eurofighter Typhoon con un cohete de aceleración suplementario. Entre los dos producirán 20.000kg de fuerza.

"Es una oportunidad de hacer algo extraordinario en términos de ingeniería y de formar parte del mejor intento del mundo de batir el récord de velocidad en tierra", señaló Green.

Gabriel Nuñez
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Óptica de transformación revolucionará las tecnologías ópticas

Óptica de transformación revolucionará las tecnologías ópticas

Un nuevo campo de investigación denominado óptica de transformación podría marcar el inicio de gran cantidad de avances drásticos, incluida una capa de invisibilidad y ordenadores y microscopios ultrapotentes, utilizando nanotecnología y "metamateriales".

El campo, que aplica unos principios matemáticos similares a los de la teoría de la relatividad de Einstein, se describe en un artículo publicado el 17 de octubre en la revista Science. El artículo ha sido escrito por Vladimir Shalaev, profesor de ingeniería informática y eléctrica de Purdue.

En la lista de posibles avances están: una capa de invisibilidad; ordenadores y dispositivos electrónicos de consumo que utilizan laluz en lugar de señales electrónicas para procesar la información; una "hiperlente plana" que podría incrementar hasta 10 veces la potencia de los microscopios ópticos y permite ver objetos tan pequeños como el ADN; sensores avanzados; colectores solares más eficaces.

"La óptica de transformación es una nueva forma de manipular y controlar la luz en todas las distancias, desde la macroescala a la nanoescala, y representa un nuevo paradigma para la ciencia de la luz", señaló Shalaev. "Aunque ha habido trabajos anteriores que ayudaron a desarrollar las bases de la transformación óptica, el campo se ha consolidado recientemente, gracias en parte a los trabajos de Sir John Pendry, del Imperial College, en Londres, y Ulf Leonhardt y sus colegas, de la Universidad de St. Andrews, en Escocia".

Las tecnologías ópticas actuales están limitadas porque, para un control eficaz de la luz, los componentes no pueden ser más pequeños que el tamaño de las longitudes de onda de la luz. La óptica de transformación elude esta limitación utilizando una nueva clase de materiales, o metamateriales, capaces de guiar y controlar la luz en todas las escalas, incluida la nanométrica.

Gabriel Nuñez
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Mover músculos paralíticos con la mente

Mover músculos paralíticos con la mente

Según un artículo publicado este mes en Nature, es posible mover y controlar la muñeca paralizada de un mono mediante señales eléctricas enviadas artificialmente desde su cerebro. Los científicos que han realizado el experimento creen que éste supone un avance de cara a ayudar a las personas con parálisis a volver a utilizar sus miembros.

Previamente, los científicos lograron entrenar a los monos para mover brazos robóticos utilizando señales enviadas desde electrodos en su cerebro1. Esto supuso descodificar la actividad de decenas de neuronas al mismo tiempo para repetir acciones como agarrar, y requirió una considerable capacidad de procesamiento.
Ahora, Chet Moritz y sus colegas de la Universidad de Washington, en Seattle, han utilizado señales similares para proporcionar estimulación eléctrica directa desde tan solo una neurona a un músculo paralizado.

Primero, implantaron varios electrodos en la corteza motora de dos macacos. Cada electrodo recibía señales de una sola neurona, y esas señales se enviaban a un ordenador a través de un circuito externo. Las señales neuronales controlaron el cursor en la pantalla, y se entrenó a los monos para mover el cursor utilizando solo su actividad cerebral.

A continuación, los científicos paralizaron temporalmente los músculos de la muñeca de los monos con un anestésico local. Luego, volvieron a enviar las señales desde los electrodos para proporcionar estimulación eléctrica a los músculos de la muñeca y observaron que los monos podían controlar su miembro paralizado utilizando la misma actividad cerebral. Según señaló el equipo en Nature2, los monos aprendieron a hacerlo en menos de una hora.

La función previa de la neurona no influye en que pueda ser entrenada para mover un músculo concreto. "Se podría utilizar cualquier neurona, independientemente de que anteriormente estuviera o no ligara a la actividad de dicho músculo. Esto amplía considerablemente la población potencial de neuronas que se podría utilizar para controlar una prótesis neural", señala Moritz.

Para Andrew Schwartz, neurobiólogo de la Universidad de Pittsburgh, en Pensilvania, la clave del nuevo estudio es la "sorprendente capacidad de estas neuronas para cambiar el modo en la que se relacionan con el mundo exterior". Lo novedoso del trabajo, señala Schwartz, es cómo los monos han sido capaces de aprender a utilizar este proceso de forma tan flexible y a utilizar la conexión para activar sus propios músculos.

Sin embargo, los tratamientos clínicos todavía pueden estar lejos, señala Moritz, ya que, aunque el rendimiento de los monos mejoró notablemente con la práctica, los implantes de electrodos de larga duración necesarios todavía no son prácticos para los humanos. Además, una cosa es mover un músculo con una neurona y ora muy distinta producir movimientos coordinados y acciones completas, señala Schwartz.

Gabriel Nuñez
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Detector de mentiras fiable

Detector de mentiras fiable

Un grupo de científicos afirma haber desarrollado un nuevo detector de mentiras capaz de identificar a un mentiroso con una fiabilidad del 97%.

La nueva técnica de monitorización cerebral utiliza la resonancia magnética funcional (RMf) para ofrecer el que afirman es el indicador más fiable hasta el momento para identificar si alguien está mintiendo.

Según sus inventores, cuando una persona miente fluye más sangre al cerebro, que pasa a estar más oxigenado. Con el escáner, se puede ver cómo estas zonas "se iluminan", cuando las preguntas se plantean a un ritmo adecuado.

Steven Laken, fundador de Cephos, la compañía estadounidense que ha desarrollado la máquina, afirma que la resonancia magnética funcional es más difícil de engañar que el polígrafo porque monitoriza los cambios en el cerebro durante la formulación de una mentira en lugar de las respuestas de estrés asociadas a la mentira.

Según él el único método casi a prueba de engaños para detectar una mentira está relacionado con realizar las preguntas en pequeños grupos en lugar de como un raudal continuo, lo que permite al cerebro "volver a un estado normal o de descanso antes de realizar otra serie de preguntas y da lugar a unos resultados más claros", explicó.
Cephos logró un resultado de un 97% de fiabilidad utilizando hombres y mujeres en los 30 a los que se había instruido para mentir o decir la verdad.

La compañía ha empezado a ofrecer ensayos comerciales en los EEUU a comienzos de este año y la tecnología ya ha sido utilizada por la policía.

En los tribunales de la India ya se utilizan tecnologías similares y la compañía estadounidense pretende ahora que el escáner de resonancia magnética funcional sea admitido como prueba en los juzgados occidentales.

Gabriel Nuñez
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Avances en paneles solares para grandes edificios

Avances en paneles solares para grandes edificios

Solyndra, una empresa de Fremont, California, ha desarrollado un novedoso tipo de panel solar que es más barato de instalar y que produce más energía que los paneles convencionales.

A diferencia de los paneles solares convencionales, que están hechos de células solares planas, los nuevos paneles cuentan con filas de células solares cilíndricas hechas de una fina película de material semiconductor. El material está hecho de cobre, indio, galio y selenio. Para hacer las células, la compañía deposita el material semiconductor en un tubo de vidrio que, a su vez, es encapsulado dentro de otro tubo de vidrio con conexiones eléctricas parecidas a las de las bombillas fluorescentes. La nueva forma permite que el sistema absorba más luz a lo largo del día que los paneles solares convencionales y, por tanto, genere más energía. Es más, las filas de estos tubos ofrecen menos resistencia al viento que los paneles solares planos convencionales, por lo que es más fácil y barato instalarlos en los tejados.

Chris Gronet, CEO de Solyndra, afirma que estas ventajas reducen, finalmente, el coste de generación de la energía solar, aunque no ha señalado cuánto. La compañía ha recaudado 600 millones de dólares en inversiones de riesgo y ya cuenta con pedidos de paneles solares por valor de 1.200 millones de dólares. Solyndra empezó a enviar su producto a comienzos de este año y, actualmente, está incrementando la producción de su fábrica, que acabará produciendo suficientes paneles solares al año como para generar 110 megavatios de electricidad. La compañía planea empezar pronto la construcción de una fábrica con 420 megavatios de capacidad.

Solyndra es una de las muchas compañías que han recibido recientemente cientos de millones de dólares para desarrollar células solares de película fina. Miguel Contreras, científico del National Renewable Energy Laboratory, en Golden, Colorado, quien desarrolló el método de deposición del semiconductor utilizado por Solyndra, señala que varias compañías han desarrollado células solares basadas en películas finas utilizando la misma combinación de semiconductores; estas películas finas están permitiendo el desarrollo de una amplia gama de nuevas formas para las células solares, como células solares flexibles y materiales solares para tejados.

El diseño cilíndrico de las células solares de Solyndra tiene una serie de ventajas para generar energía solar en los tejados planos de las grandes superficies, almacenes y otras construcciones comerciales. Los paneles planos convencionales oponen resistencia al viento por lo que es necesario atornillarlos al suelo o añadirles lastre. Los de Solyndra, en cambio consisten en filas de tubos cilíndricos con espacios entre sí que permiten el paso del viento, de modo que, según la compañía, no es necesario atornillar los paneles ni añadirles lastre incluso con vientos de hasta 210km/h.


Gabriel Nuñez
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Watermill genera agua potable de la humedad del aire

Watermill genera agua potable de la humedad del aire

Una máquina que obtiene agua del aire



Una compañía canadiense de inversores ecologistas afirma haber encontrado la solución al recrudecimiento de la escasez de agua en el mundo, obteniendo el líquido de la vida de una fuente ilimitada y sin explotar: el aire.

La compañía, llamada Element Four, ha desarrollado una máquina que espera se convierta en el principal electrodoméstico para el hogar inventado desde el microondas. El aparato, bautizado como WaterMill, utiliza la electricidad de unas tres bombillas para condensar la humedad del aire y depurarla transformándola en agua potable.

La máquina ha sido presentada en el distrito Flatiron de Manhattan, en la muestra anual de últimos inventos de la revista Wired, en donde se pueden ver todos los aparatos que según los editores de la revista podrían cambiar el mundo. Desde fuera, el aparato parece una bola de golf gigante cortada a la mitad: tiene unos 90cm de diámetro, está hecho de plástico blanco y va sujeto a la pared.

Funciona haciendo circular el aire a través de unos filtros que eliminan el polvo y las partículas, para luego enfriarlo justo por debajo de la temperatura a la que se forma el rocío. El agua condensada pasa, posteriormente por una cámara de autoesterilización que utiliza la luz ultravioleta para erradicar cualquier posibilidad de legionela u otras infecciones. Por último, se filtra y pasa por una tubería hasta el frigorífico o el grifo de la cocina del propietario.

Para los consumidores preocupados por el medioambiente, el WaterMill tiene un atractivo evidente,ya que el agua embotellada constituye una catástrofe ecológica.

Solo en los EEUU se consumen unos 30.000 litros de agua embotellada al año. Según el Earth Policy Institute, se utilizan alrededor de 1,5 millones de barriles de petróleo (lo suficiente para abastecer a 100.000 coches durante un año) para fabricar el plástico de embotellado. Además, el proceso utiliza el doble del agua que se introduce en la botella, por no mencionar los 30 millones de botellas que se tiran a la basura todos los años en EEUU. Aunque el nuevo electrodoméstico también tiene sus inconvenientes, como el precio de 1.200 dólares que costará cuando salga a la venta en Norteamérica, el Reino Unido, Italia, Australia y Japón en primavera; algo que en esta época de crisis crediticia podría disuadir a muchos compradores. No obstante, su inventor y fundador de Element Four, Jonathan Ritchey, señala que, a 0,30 dólares por litro, el agua del WaterMill es mucho más barata que la embotellada, por lo que el se pagaría solo en un par de años.

Otro inconveniente es que, aunque hay ocho veces más de agua en la atmósfera que en todos los ríos del mundo juntos, ésta está distribuida de forma muy irregular. Así, por ejemplo, las zonas de EEUU con una mayor necesidad de agua, como el árido suroeste, donde los niveles de aguas subterráneas ya se han reducido considerablemente, tienen también los niveles más bajos de humedad en el aire.

El aparato deja de ser eficaz por debajo de un nivel de humedad relativa del 30%, algo frecuente hacia el final del día en estados como Arizona. Para resolver este problema, la máquina cuenta con ordenador inteligente incorporado que su rendimiento cuando la humedad es más elevada y lo reduce en las horas en las que el calor del sol seca el aire.

Gabriel Nuñez
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