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Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, una ciudad que se está construyendo en Abu Dhabi servirá como prueba a gran escala de las energías renovables.

Ya se inició bajo el clima desértico de Abu Dhabi la construcción de una ciudad que albergará a 50.000 personas y 1.500 empresas, pero que tendrá un consumo extremadamente pequeño de energía y la poca que utilizará provendrá de fuentes de energías renovables. El primer edificio es un nuevo instituto de investigación que sus fundadores esperan se convierta en la semilla de un nuevo Silicon Valley en Oriente Medio, pero centrado en fuentes de energía renovables en lugar de en tecnologías de la información.

La ciudad, que se espera costará 22.000 millones de dólares, implementará un conjunto de tecnologías, incluidos paneles solares de película delgada que actúan como materiales de fachadas y tejados de los edificios, sensores para monitorizar el consumo de energía y vehículos sin conductor impulsados por baterías que harán que los coches resulten innecesarios. De hecho, sus fundadores esperan que sirva como banco de pruebas para una miríada de nuevas tecnologías propuestas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

La nueva ciudad de emisiones cero, que se está construyendo cerca de la ciudad de Abu Dhabi, en el centro de los Emiratos Árabes Unidos (EAU), forma parte de la Iniciativa Masdar, un programa de inversión de 15.000 millones de dólares, financiado por el estado y diseñado, en parte, para garantizar que la prosperidad de los EAU no dependerá exclusivamente del petróleo. Según sus gobernantes, este proyecto otorgará al país una posición de liderazgo en energías renovables. Si tiene éxito, señaló el Sultán al Jaber, CEO de Masdar, “estaremos a la cabeza del mundo”.

Diseñar la ciudad desde cero ofrece una serie de ventajas. Alrededor de la mitad del coste de la energía solar corresponde al trabajo y los materiales de instalación. En Masdar, las células solares de película delgada se pueden incorporar directamente en las fachadas de los edificios sustituyendo a otros materiales de construcción convencionales, lo que reduce el coste de la energía solar. La energía necesaria para la refrigeración se reducirá controlando la orientación y el diseño de los edificios, calles y espacios verdes de la ciudad para alcanzar un equilibrio entre sol y sombra, y promover la circulación natural de aire.

La energía para el transporte también se reducirá. Medios de transporte eléctricos eficaces proporcionarán un servicio a domicilio: bastará con que el usuario introduzca la dirección de destino y el transporte irá a recogerlo a donde se encuentre y lo llevará automáticamente a su destino. La energía de impulsión procederá de fuentes de energía renovables y será almacenada a bordo en baterías.

El consumo de agua se mantendrá al mínimo, lo que reducirá la energía necesaria para desalinización, y una serie de sensores repartidos por la ciudad informarán a los residentes acerca de su consumo de energía, de modo que deberán pagar un dinero extra en caso de que realicen un consumo excesivo.

Los diseñadores de la ciudad prevén que las mejoras en cuanto a eficacia tendrán como resultado una reducción del 75% en el consumo de energía en comparación con el de una ciudad convencional del mismo tamaño.

Fuente: Technology Review

Los infartos se suelen diagnosticar por medio de los biomarcadores en sangre, junto con electrocardiogramas, pero los ECG todavía pasan por alto un gran número de infartos, especialmente los que presentan síntomas menores o atípicos, señala Denis Buxton, médico y jefe del departamento de cirugía y tecnologías avanzadas del NIH; según el, el 25% de los infartos no suelen ser detectados por un ECG en una ambulancia y aunque un análisis de sangre realizado en el hospital aumenta la precisión del diagnóstico, este tipo de prueba requiere tiempo para extraer y analizar la sangre.

Los biomarcadores son más difíciles de detectar en la saliva que en la sangre, por lo que los investigadores tuvieron que desarrollar unos análisis de proteínas más sensibles.

Intentamos resolver el problema de los infartos que no son detectados pro el ECG, señala McDevitt, quien añade que el primer paso sería incorporar el test de saliva en las ambulancias, donde el analizador estaría junto al ECG para poder realizar ambas pruebas a la vez. “La combinación de ambos es lo que finalmente diagnosticará al paciente con mayor precisión”, añade McDevitt.

De momento, el dispositivo de McDevitt ha sido probado en 59 pacientes, de los cuales 29 fueron víctimas de un infarto. Utilizando solo el ECG, los investigadores detectaron tan solo el 67% de los infartos, mientras que utilizando juntos el ECG y el test de saliva lograron identificar el 97%, señaló McDevitt.

Fuente: Technology Review

Nuevo sistema de purificación de agua

La mayoría de las tecnologías de filtración de aguas requieren mucha energía para impulsar el agua a través de unas membranas que, finalmente, se acaban manchando y deben ser reemplazadas. Ambos factores hacen que la filtración de aguas resulte demasiado costosa para la mayoría de las aplicaciones.

Ahora investigadores del Centro de Investigación de Palo Alto (PARC, por sus siglas en inglés) han logrado superar estas dificultades incorporando conceptos científicos de la física de los movimientos de las partículas de los toner en un dispositivo de filtración de aguas de bajo consumo que no utiliza membranas.

Son buenas noticias para el incipiente espectro de filtración de agua salobre que amenaza gran parte del mundo en vías de desarrollo e incluso algunas zonas de los países desarrollados con escasez de agua. En el pasado, sin embargo, el factor económico ha sido el principal escollo para la creación de sistemas de tratamiento de aguas asequibles.

Los investigadores del PARC llaman a su dispositivo concentrador de espiral. Se trata de un trozo de tubo plástico, de 50cm de largo y un milímetro de diámetro, con forma de espiral. A medida que se bombea el agua desde un extremo del dispositivo, las partículas que están en el agua son presionadas contra las paredes del tubo. Las partículas del tamaño de una micra son separadas por fuerza centrífuga y llevadas lejos del agua limpia por medio de horquillas divergentes en el concentrador en espiral.

La ventaja de este enfoque es que no requiere tanta energía como hacer pasar agua contaminada a través de una membrana. Estas membranas suelen estar construidas de resina y cuentan con muchos agujeros diminutos perforados en ellas, que pueden ser de entre unos cuantos micrómetros a unos cuantos nanómetros.

La innovación del PARC proviene de un proyecto de investigación anterior contratado por el ejército estadounidense. El objetivo era diseñar un dispositivo para concentrar peligros biológicos como el ántrax concentrando unas cuantas partes por litro de contaminantes, de modo que el sensor pudiera detectar su presencia.

Los investigadores del PARC tienen mucha experiencia en el estudio de la física de partículas. El toner de las fotocopiadoras está hecho de partículas en miniatura cargadas de electrones. Entender la física de cómo estas partículas cargadas se mueven tanto en aire como en líquido ha sido un área fundamental de investigación del PARC. Las lecciones aprendidas con el toner de partículas se usaron en el sistema de detección de agentes biológicos y el purificador de agua del PARC.

El purificador requiere una velocidad de caudal de agua constante, de modo que los movimientos de las partículas se ajusten a unos patrones previstos. Ese caudal de agua se puede lograr con una bomba de bajo consumo que puede funcionar con un panel de células solares.

Fuente: Technology Review

Gracias a esta tecnología, denominada NFC (Near Field Communication), los consumidores podrán usar su móvil como monedero o como tarjeta de acceso simplemente agitándolo sobre un lector inalámbrico y, en algunos casos, introduciendo un PIN en el teléfono.

Como ya lo adelantarmos en algún anterior envio de Tecno-Noticias.com.ar, la tecnología ya está lista y, hasta la fecha, Nokia ha sacado al mercado cuatro productos que la utilizan, pero la limitada oferta y el elevado coste de los dispositivos están frenando su despunte.

Para Jukka Suikkanen, directora de I+D de la operadora de telecomunicaciones nórdica TeliaSonera, el punto crítico está en que la tecnología alcance el 20% de incursión. Sin embargo, según las previsiones de Strategy Analytics y ABI Research, la tecnología no alcanzará ese nivel de incursión hasta el 2012. Por su parte, Mikko Saarisalo, director de tecnología de Nokia, señaló que el 30% de los teléfonos permitían el envío y recepción de mensajes de texto (SMS) antes de que dicha tecnología alcanzara el éxito.

ABI Research prevé que este año se venderán 6,5 millones de teléfonos NFC, hasta 10 veces más que en el 2007, pero su desarrollo se está viendo obstaculizado por el coste de un chip adicional necesario para garantizar la seguridad de datos en los teléfonos.

El modelo 6131 de Nokia cuesta 139€ en Finlandia, pero la versión NFC del mismo teléfono puede llegara costar hasta 100€ más.

Según Suikkanen, el precio debería empezar a caer a partir del próximo año, cuando las operadores comiencen a añadir medidas de seguridad a las tarjetas SIM y el chip adicional deje de ser necesario.

Fuente: Reuters

De los aproximadamente 40.000 pacientes que se someten a un trasplante de córnea en los EEUU cada año, la amplia mayoría recibe una córnea de un donante humano. Sin embargo, aunque la cirugía tiene un elevado índice de éxito, la cantidad de tejido donado es limitada y las listas de espera son largas.

Para resolver este problema, los investigadores han estado desarrollando córneas artificiales utilizando materiales sintéticos. La que más éxito ha tenido hasta la fecha es la queratoprótesis Dolhman-Doane, que fue aprobada por la FDA y ya ha sido utilizada en cientos de pacientes. Consiste en un núcleo de plástico duro transparente rodeado de tejido de un donante humano para ayudar a unir la córnea al ojo.

Sin embargo, este implante suele producir infecciones y otras complicaciones, por lo que los pacientes deben tomar antibióticos el resto de su vida. Por ello, la córnea artificial se utiliza sólo como última opción en pacientes que han rechazado ya varios trasplantes de tejido natural de donantes o que no son aptos para una cirugía de transplante de este tipo.

En lugar de utilizar plástico duro, el ingeniero químico de la Universidad de Stanford Curtis Frank y su antiguo alumno David Myung han creado una córnea artificial basada en un suave hidrogel. El gel rico en agua consiste en una malla de dos redes poliméricas. La primera red está hecha de polietileno glicol y la segunda de ácido poliacrílico. “Es como intentar rellenar los agujeros de una esponja con otro material”, señala Frank. “No puedes separar uno de otro. Se entrelazan de manera inextricable”.

El material transparente resultante es mecánicamente robusto, a pesar de ser 80% agua. Su elevado contenido en agua, explica el oftalmólogo de Stanford Christopher Ta, es fundamental para permitir que la glucosa y otros nutrientes pasen a través de la córnea y fomenten el desarrollo de células epiteliales sobre la superficie del implante. “Creemos que esto es importante para minimizar los riesgos de infección”, señala Ta. “En la córnea natural, la capa epitelial es muy importante para la protección”.

Fuente: Technology Review

Ahora, según un artículo publicado en Technology Review, investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado un láser de terahercios basado en un semiconductor que es más pequeño que una uña y, lo más importante, funciona a temperatura ambiente, a diferencia de otros láseres desarrollados anteriormente que era necesario enfriar con tanques de nitrógeno líquido. De este modo es mucho más útil, señala Federico Capasso, profesor de física de Harvard y autor principal del estudio. Un láser como éste que funciona a temperatura ambiente es portátil y, dado que se puede fabricar en masa sobre una lámina, resultaría más económico que otros tipos de láseres de terahercios. Eliminar la necesidad de frío criogénico también hace su uso más fácil y barato.

“La importancia [de la investigación] radica tanto en el hecho de haber logrado que funcione a temperatura ambiente [...] como en su considerable potencia, de varios órdenes de magnitud por encima de las investigaciones previas”, señala Claire Gmachl, profesora de ingeniería eléctrica de la Universidad de Princeton. “El funcionamiento a temperatura ambiente es un gran plus para prácticamente todas las aplicaciones”, añade, al hacer que los sistemas sean más fáciles de usar y más rentables.

Aún así, todavía se puede mejorar, señala Capasso. A temperatura ambiente, el láser emite, actualmente, un microvatio de energía, pero debería producir al menos un milivatio para servir para las aplicaciones prácticas. El plan de Capasso para lograr más potencia consiste en modificar el diseño. Actualmente, el láser emite la luz a través de una estrecha superficie rectangular en un lado del chip, lo que limita la salida total, pero obligando a la luz a salir por la parte superior del chip, que tiene un área de superficie más amplia que el lateral, se podría impulsar la potencia del láser en un orden de magnitud. Una simple rejilla, añadida durante la construcción del chip, canalizaría la luz hacia el exterior por la superficie de mayor extensión, señala Capasso. Es más, según él, añadiendo al láser un enfriador termoeléctrico relativamente pequeño y barato ganar aún más potencia.

Fuente: Technology Review

Una vez que el tejido ha dirigido unos cuantos mililitros de sudor hasta el parche, los sensores determinan la cantidad de potasio, cloruro o sodio que presenta. La medición de estos electrolitos puede ayudar a conocer el metabolismo de una persona. Comparando las cantidades de los electrolitos con las mediciones de referencia, un sistema de este tipo podría indicar si el usuario se encuentra estresado o ha realizado un sobreesfuerzo, señala Jean Luprano, coordinador del proyecto del CSEM.

Cuando los diminutos depósitos están llenos de sudor, el usuario tira la parte química del parche, que tiene un tamaño de 12 a 25 cm. La cinta o camisa con el parche incrustado se puede lavar y los dispositivos electrónicos de monitorización pueden ser reutilizados.

“La idea de Biotex es ir más allá que los sistemas normales de medida”, señala Luprano. Además de los electrolitos, sus sensores pueden detectar también otros factores más habituales como el PH, el pulso, la conductividad del sudor y la saturación de oxígeno.

Luprano y sus colegas planean probar el parche para ver cómo funciona con dos grupos clave: diabéticos y niños obesos. Aparte del beneficioso autoseguimiento que el parche les permitiría realizar sobre sí mismos, el sistema podría ayudar también a los investigadores a reunir más datos sobre estos grupos. Según Luprano, durante las dos próximas semanas, se probará el sistema en unos 10 sujetos, que llevarán el sensor en la espalda mientras montan en bici; mientras tanto, los médicos leerán los resultados en tiempo real.

Fuente: Technology Review

Un equipo del Moorfields Eye Hospital de Londres ha iniciado ya el tratamiento con dos pacientes del Reino Unido como parte de un estudio clínico.

Se ha afirmado que este ojo artificial, conectado a una cámara en unas gafas, podría lograr restaurar un nivel básico de visión, pero los expertos advierten que la técnica todavía se encuentra en sus primeras etapas de investigación.

El objetivo de este ensayo clínico es ayudar a personas que se han quedado ciegas a causa de la llamada retinitis pigmentosa, un grupo de enfermedades oculares hereditarias que afectan a la retina. Por lo general, esta enfermedad progresa durante una serie de años, tras haber sido diagnosticada durante la infancia.

Se desconoce si el tratamiento ha ayudado a ver a los dos pacientes, ambos hombres y cincuentones, y es probable que cualquier éxito se produzca en forma de contornos de luz y oscuridad, pero los médicos son optimistas.

Lyndon da Cruz, el cirujano ocular que realizó las operaciones la semana pasada: “Los dispositivos han sido implantados con éxito en los dos pacientes y ambos se están recuperando bien de las operaciones”.

Otros pacientes de Europa y EEUU han participado también en el estudio.
El ojo biónico, conocido como Argus II, funciona por medio de la cámara que transmite una señal inalámbrica a un receptor electrónico ultra fino y un panel de electrodos implantados en el ojo y sujetos a la retina.

Los electrodos estimulan los restantes nervios retinales, permitiendo que la señal pase a lo largo del nervio óptico hasta llegar al cerebro.

Según David Head, presidente de la Sociedad Británica de Retinitis Pigmentosa: “Actualmente, no existe tratamiento para los pacientes, por lo que este dispositivo y la investigación de terapias de células madre son las mejores esperanzas”.

Fuente: BBC News

La Agencia de Carreteras (Highways Agency) del gobierno británico planea reciclar la energía solar recogida en verano por las carreteras del país y utilizarla en invierno para eliminar el hielo de su superficie. Para ello, instalarán bajo parte de las carreteras unas tuberías que recogen la energía solar. Los expertos esperan que este plan logre evitar que se congelen las carreteras del país. En caso de éxito, el plan piloto se ampliaría a más carreteras.
La misma tecnología se está probando también para calentar y refrescar edificios, reducir las facturas de la luz y disminuir las emisiones de gases invernadero.

El plan, conocido como interseasonal heat transfer o IHT, instalará una red de tuberías plásticas rellenas de agua justo debajo de la superficie de la carretera. En verano, cuando la temperatura de las carreteras puede alcanzar los 40ºC, el agua se calienta y es bombeada a tuberías aisladas con poliestireno; en invierno, cuando los sensores detectan la temperatura de 2ºC, el agua caliente se bombea de nuevo hacia la carretera para calentar el suelo y evitar la formación de hielo.

Puesto que esto requiere una inversión importante, en la primera etapa solo se pondrá en marcha en los puntos más fríos, señaló una portavoz de la agencia.

El plan es la continuación de un ensayo de dos años realizado por científicos del Transport Research Laboratory (TRL) de Wokingham, Berkshire, en una carretera de poco tráfico cerca del área de servicios de Toddington, en la M1. En el ensayo, los científicos observaron que el calor recogido durante el verano fue suficiente para mantener la carretera por encima de la temperatura de congelación durante casi todo el invierno siguiente. Por término medio, la superficie calentada se mantuvo unos 3ºC más caliente que el suelo de alrededor.

La prueba demostró también que el calor de la carretera se podría utilizar para calental y refrigerar los edificios colindantes.

Henk Verweijmeren, presidente de Invisible Heating Systems, empresa que instala la tecnología, señaló que una versión del sistema instalada en el aparcamiento de la compañía recogió suficiente energía como para calentar sus oficinas el invierno pasado.

Según él, el sistema tiene un potencial brillante. “Puede generar la mitad de energía que un panel solar colocado en un tejado y cuesta unas 12 veces menos”, añadió.