Nanopartículas que sirven para repeler el agua o nanotubos de carbono utilizados para fabricar elementos fuertes de poco peso. De acuerdo con el físico Javier Mateos, profesor de Electrónica del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Salamanca, en España, estos son sólo dos ejemplos de las aplicaciones prácticas que la Nanotecnología ha desarrollado en la actualidad. 

"Esta tecnología agrupa a todos aquellos campos de la Ciencia que tienen el nexo común de trabajar con cosas muy pequeñas, involucra a disciplinas tan diversas como la Medicina, la Química, la Electrónica, la Fotónica o la Biología", señaló el especialista en declaraciones a DiCYT.

La Nanotecnología también es comprendida como la manipulación controlada de átomos y moléculas para producir materiales, sustancias y dispositivos en niveles muy pequeños. Su unidad de medida es el nanómetro, el cual equivale a una milmillonésima parte de un metro, es decir, 10 -9 metros. "Para hacernos una idea, su tamaño es más pequeño que un glóbulo rojo o un cabello humano", comenta. Por otra parte, un nanómetro es el ancho de una molécula de ADN y veintidós nanómetros es el tamaño de los transistores que se usan en la actualidad para elaborar los CPU de los ordenadores o las memorias USB.

Precisamente, estos últimos son los elementos que utilizan para realizar sus investigaciones, los científicos del equipo de trabajo del cual forma parte Mateos. "Nosotros pretendemos desarrollar circuitos, transistores y dispositivos que vayan más rápido, intentamos obtener sus características y optimizar su diseño, tratando de que tengan menos ruido electrónico y funcionen mejor. Como no tenemos la posibilidad de fabricar este tipo de dispositivos, nuestro grupo de investigación lo que hace es modelización, es decir, procesos de simulación por medio del ordenador", afirma. 

Para este investigador, la Electrónica es un área de gran aplicabilidad e interés para la Nanotecnología, ya que ha facilitado el desarrollo de circuitos y transistores mucho más pequeños que han cambiado la forma en que utilizamos actualmente los ordenadores. En los últimos 20 a 30 años, los estudios nanotecnológicos han avanzado en la visión práctica de estas tecnologías, desarrollando aplicaciones tan relevantes como la Nanoelectrónica. 

La Nanoelectrónica ha vivido un proceso de desarrollo continuo en el cual se han ido reduciendo el tamaño de los dispositivos. Incluye la electrónica de hace 50 años, en la cual los dispositivos poseían tamaños del orden de los milímetros, transitando por la Microelectrónica hasta alcanzar finalmente niveles nanométricos. Gracias a la Nanoelectrónica "somos capaces de hacer dispositivos electrónicos más pequeños que un virus. Los virus hace nada no se podían ver, no se podía saber cómo eran, mientras que ahora somos capaces de hacer estructuras aún más pequeñas", comentó el especialista. 

Actualmente, Mateos se encuentra involucrado en un proyecto europeo en el que su grupo es el coordinador. Dicho proyecto está orientado al uso de terahercios, un tipo de ondas que se encuentran entre los rayos x y los rayos visibles, empleados en la fabricación de sistemas técnicos que permitan la visibilidad entre las paredes o tejidos. Como España no cuenta con las condiciones para la producción de este tipo de dispositivos, su equipo se encarga de desarrollar la parte teórica del proyecto, mientras que cuatro laboratorios europeos que actúan como contraparte, se dedican a implementar sus posibles procesos de producción.

En un futuro no muy lejano, la investigación en Nanotecnología abrirá la puerta a un número infinito de utilidades, aunque algunas de ellas por ahora son ciencia ficción. Sin embargo es sólo cuestión de tiempo para que sean una realidad. Gracias a estas aplicaciones, se espera desarrollar nanomateriales que puedan monitorizar la temperatura del cuerpo, nanosensores que se implanten debajo de la piel para identificar cuerpos extraños e instrumentos nanométricos que permitan detectar enfermedades. Todos ellos tan pequeños que serían menos invasivos y molestos para las personas, explicó el especialista

En lo que es otro ejemplo fascinante de ciencia-ficción convertida en realidad, se está desarrollando un diminuto robot, por ahora sólo en fase de prototipo, que funciona en ciertos aspectos como una criatura viva y que algún día podría ser usado de manera segura para identificar enfermedades en el cuerpo humano.

La intención con el diseño del robot es crear e integrar componentes que respondan a la luz y a las sustancias químicas de la misma forma que responden los sistemas biológicos. Es un nuevo camino dentro de la robótica. El objetivo final es que el robot, llamado Cyberplasm, tenga un sistema nervioso electrónico, sensores producidos con células de mamíferos que hagan la función de los ojos y la de una nariz, así como músculos artificiales que usen glucosa como fuente de energía para accionarse y propulsar al robot.

El Cyberplasm estará en fase de desarrollo durante los próximos años como parte de una colaboración internacional financiada por el Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC) en el Reino Unido, y por la Fundación Nacional estadounidense de Ciencia (NSF). El trabajo en el Reino Unido se está realizando en la Universidad de Newcastle.

Entre los usos futuros del Cyberplasm podría estar la capacidad de nadar por el interior del cuerpo humano, sin interferir con el funcionamiento normal de éste y sin que la persona notase nada, con el propósito de detectar una amplia gama de enfermedades.

Una vez que sea desarrollado, el prototipo del Cyberplasm tendrá menos de 1 centímetro de largo. Las versiones futuras podrían tener menos de 1 milímetro de largo o incluso ser construidas a escala nanométrica.

Los sensores del Cyberplasm están siendo desarrollados por el equipo de Daniel Frankel, de la Universidad de Newcastle, para que respondan a estímulos externos convirtiéndolos en impulsos electrónicos que son enviados a un "cerebro" electrónico equipado con sofisticados microchips. Este cerebro luego enviará mensajes electrónicos a músculos artificiales indicándoles que se contraigan y relajen, haciendo posible que el robot navegue de manera segura mediante un movimiento ondulante.

De modo similar, a través de estos sistemas se pueden recolectar y almacenar datos sobre la composición química del entorno del robot a los que después pueda tener acceso el personal cualificado que trabaje con él.

Los robotistas del proyecto están ahora desarrollando y probando componentes individuales del Cyberplasm. Se prevé alcanzar la etapa de ensamblaje dentro de un par de años. El Cyberplasm podría comenzar a ser usado en situaciones reales dentro de unos cinco años.

Científicos del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT)han creado una cámara que puede observar objetos ocultos a la vista, como, por ejemplo, algo que se encuentra detrás de un muro a la vuelta de una esquina. El ingenio, que parece atravesar las paredes, permitirá construir dispositivos que puedan explorar escenas que no están al alcance del ojo humano o que son peligrosas, como el interior de un edificio en llamas, crear sistemas de navegación para vehículos que puedan responder ante curvas ciegas o dispositivos médicos endoscópicos, para poder observar las regiones oscuras del cuerpo humano. El vídeo que encabeza estas líneas, producido por Nature, es realmente esclarecedor.

El 'Solar Impulse' consigue mantenerse en el aire 26 horas seguidas. Solar Impulse, el avión solar experimental, ha aterrizado hoy en el aeródromo de la localidad suiza de Payerne y ha completado el primer vuelo nocturno de la historia. La aeronave sólo propulsada por energía solar y sus correspondientes baterías ha realizado la aventura, 26 horas seguidas en el aire, con éxito.

Se ha probado con éxito una cápsula endoscópica guiable por control remoto, inspirada por la ciencia-ficción, que tiene la capacidad de "nadar" por dentro de algunas partes del cuerpo humano y puede proporcionar a los médicos un grado de control sin precedentes para fotografiar su interior. La cápsula se diseñó para ser tragada como una píldora y puede equiparse con una cámara.

Una vez la cápsula está dentro del tracto digestivo del paciente, el médico puede guiar la cápsula a través del cuerpo usando un equipo de resonancia magnética por imágenes (MRI), fotografiar las áreas específicas de interés y ver esas imágenes por vía inalámbrica.

Con las cápsulas endoscópicas de tecnología convencional, cuando una de ellas está de servicio dentro del tracto digestivo, viaja dando vueltas al azar, y el personal sanitario no tiene ningún control sobre qué áreas del cuerpo están siendo fotografiadas.

Disponer de la capacidad para guiar una cápsula, apuntarla hacia el sitio de interés y fotografiar las áreas específicas seleccionadas, constituye un gran avance tecnológico, que probablemente tendrá muchas repercusiones beneficiosas para los pacientes y para la ciencia médica en general.

El equipo de Noby Hata y Peter Jakab, del BWH (Brigham and Women's Hospital), ha puesto a prueba con éxito un prototipo de su cápsula, con la ayuda de un equipo de resonancia magnética por imágenes. Las pruebas han demostrado que la cápsula puede ser manipulada para "nadar" a través de un tanque de agua. El próximo paso de la investigación es validar el buen funcionamiento de la cápsula dentro de un cuerpo humano.

Lo llamaban «electroshock» y el imaginario popular lo asocia todavía a la larga lista de atrocidades que la historia de la medicina ha alumbrado. Hoy recibe el nombre de terapia electroconvulsiva (TEC) y se sigue aplicando. Se trata de un arma terapéutica eficaz en muchos casos y que administrada de manera controlada ayuda a muchos enfermos mentales que no habían respondido a otro tipo de tratamientos a superar el drama de su enfermedad.

Aunque muchos pacientes piensan que la terapia electroconvulsiva es cosa del pasado y ya no se aplica, en la actualidad es un tratamiento eficaz y frecuente para patologías tan cotidianas como la depresión en casos severos, en los que el enfermo delira o se siente arruinado. También está indicada contra la esquizofrenia y diversas psicosis delirantes y agudas e incluso se utiliza para tratar patologías no psiquiátricas como laenfermedad de Parkinson. En cualquier caso, es una técnica a la que solo se recurre cuando otras opciones se han revelado insuficientes o ineficaces. Suelen pasar varios meses antes de que el psiquiatra prescriba la electroconvulsión. Ese momento solo llega cuando los fármacos, las pastillas, no han funcionado Y para muchas personas, con las descargas se abre paso también la esperanza.

Es raro que se detecten cambios significativos antes de la tercera sesión, pero a partir de esta suele percibirse la mejoría. Las descargas estimulan la actividad de los neurotransmisores, las sustancias químicas que operan en la sinapsis, la transmisión de señales entre una neurona y la próxima. Reactivando su actividad, se contribuye a que el cerebro, prodigioso y enigmático procesador central del ser humano, recupere la normalidad. El tratamiento suele oscilar entre siete y nueve sesiones .

     

El doctor Juan José López-Ibor, jefe del servicio de Psiquiatría del Hospital Clínico de Madrid, cuenta que, pese a su mala prensa, la TEC «salva vidas». Puede parecer una afirmación exagerada, pero la práctica terapéutica revela que no es así. De hecho, muchos pacientes con alto riesgo de suicidio o que se niegan a comer, apartan estos funestos pensamientos tras someterse a ella.

Una sesión de terapia electroconvulsiva en la actualidad dista mucho de la imagen cruenta que ha transmitido frecuentemente el cine y la literatura. Hoy el paciente es anestesiado previamente y se le administran relajantes musculares para prevenir cualquier riesgo de fractura. Después se le colocan unos electrodos sobre uno o los dos lados de la cabeza y se le aplica una descarga que no dura más de diez o quince segundos. Es entonces cuando sucede la crisis convulsiva. Es algo bastante tranquilo. Ni sale humo de la camilla ni el enfermo se retuerce en ella chillando como la niña de «El exorcista». Según López-Ibor, en la mayoría de los casos apenas se aprecia un leve movimiento en los dedos de la mano.

La TEC, no obstante, es una terapia, no un milagro, y en consecuencia tiene efectos secundarios. El más frecuente e inquietante para los pacientes es la pérdida de memoria que muchos sufren tras las sesiones. Suele ser reversible, y prolongarse por unas horas o días, pero también hay casos en los que esta amnesia persiste durante meses. Otros menos alarmantes son el dolor de cabeza o cierta confusión.

Pero no son los efectos secundarios lo que hace todavía hoy perviva en el imaginario colectivo la imagen brutal de esta técnica, asociada a la leyenda negra de la psiquiatría y muchos pacientes se muestren reticentes. El doctor López-Ibor cree que a la TEC le ocurre lo que todo lo relacionado con los enfermos mentales, que «carga con un estigma». Y no toda la culpa es de la ficción cinematográfica: «En el pasado se utilizó abusivamente, muchas veces para enfermos en los que no estaba indicado», cuenta el doctor, que añade que «fue sobre todo en Estados Unidos, en un tiempo en que la psiquiatría era muy aguerrida y se entendía que había que combatir la enfermedad como fuera y se utilizaba la TEC indiscriminadamente». Todo aquello quedó superado y, aunque entre el gran público siga predominando aquel tópico, todos los psiquiatras cuentan entre su arsenal terapéutico con la terapia electroconvulsiva.

El estadounidense Paul Allen, además de multimillonario, es un auténtico empresario innovador, y a gran escala, tan grande como dos aviones Jumbo juntos y un cohete. Es su último proyecto, presentado hace unos días en Seattle (EE UU), para ir al espacio. Según su plan, el primer vuelo de ensayo se hará dentro de cinco años. De momento, el diseño se hace para poner en órbita baja (hasta 2.000 kilómetros de altura) cargas y satélites. Pero ni Allen ni sus colaboradores Burt Rutan y Michael Griffin ocultan que tienen puesto el ojo, para después, en vuelos tripulados con su nuevo sistema, una vez que se haya comprobado exhaustivamente su seguridad.

El nuevo proyecto se llama Stratolaunch Systems y consiste en una aeronave, como dos Boeing 747 Jumbo unidos, con una estructura para llevar suspendido un cohete. El avión debe elevarse hasta unos 9.000 metros y soltar el cohete, que se encenderá para colocar en órbita la carga que lleve.

El avión doble (con seis motores de Jumbo) medirá 117 metros de envergadura, pesará unas 550 toneladas e incorporará muchos nuevos materiales compuestos. Necesitará una pista de 3.600 metros de longitud. Rutan apuntó que tienen ya miles de diseños y planos, pero todavía no está el proyecto completo. En cuanto al coste, Allen no ha querido dar detalles alegando que la competencia en el sector es fuerte, pero ha señalado que la cosa está en un orden de magnitud superior a la inversión realizada en el StarShipOne (20 millones de euros).

                                                    

La idea de elevar un cohete en avión para lanzarlo desde el aire no es nueva. La utiliza ya otra empresa estadounidense, Orbital, con su Pegasus, que se utilizó para lanzar un pequeño satélite del INTA despegando desde Torrejón de Ardoz (Madrid), en 1997.

El Stratolaunch es mucho más ambicioso. Podrá poner en órbita baja cargas de unas 4,5 toneladas, ya sean satélites comerciales o misiones científicas. Además, la Estación Espacial Internacional (ISS) está a una altura al alcance del nuevo sistema (unos 360 kilómetros), así que Allen, Rutan y Griffin no descartan llegar a competir por los vuelos a la base orbital. La NASA ha renunciado a desarrollar un cohete para dar servicio a la ISS y encomendará esta función a las empresas privadas, a las que está ayudando financieramente a desarrollar los futuros lanzadores. De ahí la efervescencia del sector estadounidense.

Los nanotubos de carbono son capaces de camuflar objetos en tres dimensiones. Lo acaba de demostrar un grupo de científicos de la Universidad de Michigan (EEUU) al lograr que un relieve microscópico con forma de tanque fuera invisible para un microscopio y tuviera la apariencia de una lámina negra. Los nanotubos de carbono (Carbon Nanotubes, CNTs) absorben la luz incidente y hacen invisible la estructura al ocultarla por completo. Los detalles de la investigación se publican esta semana en la revista 'Applied Physics Letter'. 

Científicos de EEUU y Finlandia han desarrollado unas lentes de contacto en las que es posible proyectar imágenes. De momento el dispositivo sólo contiene un píxel y ha sido probado exclusivamente en animales, aunque sus creadores lo consideran un primer paso en el camino para conseguir transmitir información en tiempo real directamente a nuestro campo visual sin necesidad de cables. Las características de estas lentillas, diseñadas por investigadores de la Universidad de Washington (EEUU) y de Aalto (Finlandia), se recogen esta semana en 'Journal Of Micromechanics and Microengineering'.

Por primera vez estas lentillas han sido probadas en los ojos de un ser vivo para evaluar posibles efectos nocivos para la vista. Los investigadores utilizaron un conejo vivo y, según aseguran en este estudio, las pruebas a las que lo sometieron muestran que las lentillas no produjeron ningún daño ni en la córnea ni en ninguna zona del ojo. Además, añadieron un tinte fluorescente para comprobar si las lentillas le habían causado algún tipo de abrasión, sin que detectaran ninguna anomalía. En el estudio subrayan que estas pruebas se realizaron siguiendo escrupulosamente las normas que regulan el trato que los animales deben recibir durante los ensayos en laboratorio.

A pesar de los resultados positivos de estas pruebas, habrá que realizar muchas otras antes de garantizar que estas lentillas no suponen ningún riesgo para los humanos. De hecho, en la fabricación de circuitos eléctricos se utilizan materiales y productos que podrían resultar tóxicos.

El dispositivo está compuesto por una antena que suministra la energía recibida de una fuente externa y por un circuito integrado que almacena esta energía y la transfiere a un chip transparente de zafiro que contiene un único LED (un diodo emisor de luz). Para construir los circuitos usaron capas metálicas extremadamente finas, con un espesor de pocos nanómetros.

Esquema de la lentilla (a), con el chip (1), el circuito eléctrico (2), la antena (3), un polímero transparente (5) y la imagen proyectada (6); Detalle de un chip con LED con 100 píxeles (b); ampliación de un píxel (c). | IOP Publishing | Journal of Micromechanics and Microengineering