Una piel de silicio permite sentir el calor, la humedad y hasta una caricia

Combinando los últimos avances en nanotecnología y neurociencia, un equipo de investigadores de Corea del Sur ha creado una piel artificial capaz de sentir casi todas las sensaciones físicas humanas. Con paciencia asiática diseñaron una matriz de silicio donde, capa a capa, colocaron minúsculos sensores de presión, calor o humedad. Conectados a los nervios de un amputado, le podrían devolver la capacidad de sentir.

2014 ha sido un gran año para la biónica. Aún no están disponibles en el mercado, pero se han desarrollado manos biónicas que, por ejemplo, han devuelto a un amputado la destreza para usar un taladro. Sin embargo, estos avances se han concentrado en la integración con el sistema nervioso y la movilidad. Uno podría freír unos huevos en la sartén, pero si la pierde de vista, podría quemarse la prótesis hasta dejarla en los hierros como en Terminator.

Lo que ha hecho un equipo de la Universidad Nacional de Seúl ha sido crear una piel que, algún día, podría recubrir aquellas prótesis y dotarlas de la capacidad de sentir que tiene la piel humana. En ésta, repartidos con la maestría que solo la evolución atesora, una serie de receptores sensoriales transmite sensaciones táctiles y térmicas al cerebro. Sin ellos, no habría manera de diferenciar una caricia de una quemadura o del frío. Todo eso es lo que han conseguido replicar en una piel artificial.

"Se puede sentir una caricia y también varias sensaciones de forma simultánea", dice el responsable del programa de bioingeniería de la universidad coreana, Dae-Hyeong Kim, y principal autor de la investigación. Usando silicio monocristalino, el mismo del que están hechos los chips, Kim y su equipo crearon diferentes capas de nanocintas (una de las estructuras más prometedoras de la nanotecnología) para cada sensación. Cada una de las capas tiene un grosor de apenas tres micras (un micrómetro es la millonésima parte de un metro).

Sobre una matriz aislante, colocaron la primera capa de nanocintas con sensores para el calor. "El sensor de temperatura está basado en diodos de silicio", explica Kim. Con ellos, la piel artificial puede detectar los cambios térmicos del exterior. Pero esta piel, además, se parece a la humana porque es capaz de transmitir su propio calor. "El calentador es diferente del sensor, hecho de oro y basado en el efecto Joule, a medida que la corriente fluye, genera calor. De hecho, esta epidermis de silicio se mantiene a 36,5º, con lo que la calidez de su tacto es aún más real.

Otra de las capas se encarga de captar la presión y la tensión. Si la piel humana es elástica, la artificial también tiene que serlo. Para acertar con el diseño del material, estudiaron a conciencia los movimientos naturales de la mano. Durante una serie de pruebas, una decena de cámaras grabó giros de muñeca, palmas levantadas o puños cerrados. Un adhesivo especial con sensores de tensión recogía datos sin parar. Así, por ejemplo, al cerrar el puño, la piel se estira una media del 5%, en especial en la zona de los nudillos. Y si se gira la muñeca hacia abajo, en esta parte el estiramiento puede llegar hasta un 16%. Con estos datos, los ingenieros crearon un patrón para que su piel se pudiera estirar hasta un 50% sin afectar al rendimiento de los sensores.

Pero la sensación más complicada de imitar fue la de la humedad. La piel cuenta con receptores capaces de detectar un calor húmedo o un frío seco, pero la ciencia aún no sabe cómo lo hace. Los investigadores coreanos recurrieron a un pequeño truco. Usaron nanocondensadores para aprovechar la propiedad conocida como capacidad eléctrica ocapacitancia. Con ellos, podían registrar la mayor o menor presencia de moléculas de agua en el exterior y determinar la humedad o sequedad alrededor de la piel.

Tal y como cuentan en la revista Nature Communications, los bioingenieros probaron la eficacia de su piel de silicio en ratas. Las terminaciones de las distintas capas fueron conectadas al sistema nervioso del roedor para comprobar su viabilidad. Y ¿en humanos? "En teoría debería funcionar, pero tenemos que hacer más experimentos con animales más grandes para asegurarnos", explica Kim.

Opinión personal:

1. ¿Por qué he elegido esta noticia? ¿Qué me ha llamado la atención?

He elegido esta noticia porque me ha llamado la atencion que nuestra sociedad esté tan desarrollada tecnológicamente que hayamos llegado al punto de crear una piel artificial capaz de sentir todas las sensaciones físicas humanas con un material, como es el silicio, que no es de procedencia huamana. 

2. ¿Qué influencia puede tener en la sociedad actual?
Puede tener influencia en tratamientos de enfermedades y en el tratamientos de quemados con los beneficios que aporta de salud y de estética para personas que antes no tenían ningún tratamiento eficaz. Ésta técnica aplicada a personas que tienen algún miembro apuntado, conectados a sus nervios, les puede devolver la capacidad de sentir.

3. ¿Cuál es mi valoración personal de la noticia?
Creo que es una técnica útil y eficaz que favorece a las personas que, por diversas causas, han perdido alguna parte de su cuerpo y puedan volver a tener la suerte de sentir el calor, la húmedad, la presión y la tensión.
Pienso que debería probarse ya en animales más grandes y posteriormente en seres humanos para que éste producto esté lo antes posible en el mercado.

Más información en:

http://elpais.com/elpais/2014/12/09/ciencia/1418122183_175745.html

Abejas mecánicas

Buscando noticias relacionadas con el tema de los nuevos materiales y la tecnología me he encontrado este artículo de la revista National Geographic y me ha parecido muy interesante. Aquí os lo dejo:

Minirrobots capaces de polinizar cultivos y realizar misiones de riesgo

Es público y notorio el problema global que está causando el llamado despoblamiento de las colmenas. La preocupación internacional por la desaparición de millones de abejas cada año no es en absoluto baladí. Por ello, mientras un ejército de científicos intenta descubrir cómo combatir esa debacle, otros investigadores trabajan en lo que podríamos llamar un «plan B»: los RoboBees, unos diminutos robots autónomos de 3 centímetros de longitud que, inspirados en la biología de las abejas, podrían actuar como un ejército de minidrones polinizadores en caso de necesidad.

Estos robots en miniatura han sido diseñados en la Escuela de ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad Harvard, en colaboración con otros departamentos e institutos amparados por este organismo estadounidense situado en Cambridge, Massachusetts, como el Instituto Wyss, dedicado a la ingeniería inspirada en la biología. Pero no es solo el colapso de las colmenas lo que ha lanzado a estos investigadores al diseño de unas abejas mecánicas. Hay otras aplicaciones de gran utilidad que los insectos robóticos podrían llevar a cabo. Por ejemplo, misiones de reconocimiento de áreas afectadas por desastres naturales o por conflictos bélicos, exploraciones en lugares ambientalmente peligrosos, toma de datos meteorológicos, monitorización del tráfico y, por supuesto, contribuir a la polinización de áreas climáticamente desfavorecidas.

En pocos años parece que ya estará listo el primer ejército de RoboBees, los cuales, equipados con microprocesadores, sensores y cámaras, volarán hacia su cometido gracias a sus minialas de fibra de carbono. Un dato esencial es que los minirrobots serán capaces de coordinarse entre ellos. Porque, al igual que los humanos, ni las abejas ni sus avatares mecánicos podrán realizar jamás grandes logros de forma individual.

¿Por qué he elegido esta noticia, que me ha llamado la atención?

En primer lugar he elegido esta noticia porque el título me ha impactado mucho. En segundo lugar al leerla me he dado cuenta de la gran relación que tiene con el tema del avance de los materiales, como la fibra de carbono, y además con el tema anterior del medioambiente. Por último, me parece una propuesta muy interesante que debería conocerse.

¿Qué influencia puede tener en la sociedad actual?

Tal y como redacta el artículo, la utilización de estos nanorobots sería muy beneficiosa para aquellas zonas que necesitan ser polinizadas, así como el uso de ellos para tareas de reconocimiento, investigación y seguimiento. Se me ocurre que podrían utilizarse, por ejemplo, para el seguimiento de animales en peligro de extinción y así monitorizarlos, como ya se está haciendo por medio de chips.

¿Cuál es mi valoración personal de la noticia, del trabajo?

Como ya he dicho me parece una idea fantástica y un ejemplo de cómo el uso de robots puede beneficiar a toda la población. Por último me llama la atención como resaltan que el trabajo de estos nanorobots, será conjunto y no individual, elogiando las cualidades naturales de las abejas, que realizan su trabajo juntas y resulta más efectivo.

Más información en: http://robobees.seas.harvard.edu/

Una malla que atrapa petróleo pero deja pasar al agua

Lunes, 20 abril 2015

Han inventado una malla con un recubrimiento nanométrico especial que deja que el agua la atraviese mientras que impide el paso al petróleo. Esta singular malla podría limpiar vertidos de petróleo con gran eficacia, sin contaminar, y a un precio asequible.

En las pruebas, el equipo de Bharat Bhushan, de la Universidad Estatal de Ohio en la ciudad estadounidense de Columbus, mezcló agua con petróleo e hizo pasar la mezcla a través de una malla de este nuevo tipo. El agua fue filtrada a través de ella y cayó en un vaso de precipitación situado debajo. El petróleo quedó recogido en la parte superior de la malla, y se deslizó con facilidad hacia un vaso separado cuando se inclinó esta.

Con mallas de tamaños mucho mayores, y fabricadas en cantidades suficientes, sería factible llevar a cabo operaciones muy eficientes de captura de petróleo en mareas negras y otros vertidos.

La invención de este nuevo y prometedor sistema de limpieza de vertidos se inspiró en parte en las hojas de la carismática planta conocida como loto, cuyas superficies repelen de forma natural el agua pero no el petróleo. El equipo de Bhushan y Philip Brown profundizó en las causas de esta conducta y así logró hacer justo lo opuesto.

El trabajo se inició hace más de 10 años, cuando Bhushan empezó a construir y patentar recubrimientos nanoestructurados que reproducen la textura de la hoja del loto. A partir de aquí, él y su equipo han trabajado para amplificar el efecto y ajustarlo a diferentes situaciones.

Opinión personal: es un descubrimiento muy innovador y ayudará a mejorar e incluso eliminar la contaminación en mares, ríos, lagos, etc, lo que quiere decir que disminuiría el número de muertes de seres vivos marinos y favorecería el ecosistema. También nos afectará a nosotros ya que, sobre todo en verano, podremos notar la mejora del nivel de contaminación en los mares y no será perjudicial ni seremos expuestos a intoxicaciones u otros efectos de los vertidos.
Referencias: http://noticiasdelaciencia.com/not/13698/una-malla-que-atrapa-petroleo-pero-deja-pasar-al-agua/

Investigan implantar nanocápsulas en el cerebro para tratar el alzhéimer

15 Oct 2014

La investigadora Enara Herran, del Departamento de Farmacia de la UPV (Universidad del País Vasco), ha anunciado que trabaja con un novedoso método para administrar los tratamientos a enfermos de alzhéimer y párkinson, consiste en implantar en el cerebro del paciente unas cápsulas que contienen el medicamento.

Herran ha indicado que en la actualidad los fármacos que se dispensan a los enfermos tienen un resultado limitado, pues solo consiguen "mitigar sus síntomas", sin actuar sobre el origen de la enfermedad. La investigadora ha señalado que otros medicamentos, como los factores de crecimiento, están logrando "hacer frente al alzhéimer y al párkinson", pues impiden la pérdida de neuronas y ayudan a formar nuevas. "De todas formas, no son tan empleados, ya que no hay una manera eficaz y segura de administrarlos", ha añadido Herran.

Para lograr su objetivo, Herran propone introducir los factores de crecimiento en micro y nanocápsulas que se implantarían en el cerebro mediante una craneotomía con un plazo de tiempo entre dos y tres meses en un año, hasta que se degrada el polímero y de esta manera se evita que el paciente deba tomar el medicamento diariamente. "Así, los fármacos serían liberados en el lugar donde debe actuar de una manera constante y en la dosis apropiada", ha explicado.

Además se ha comprobado en experimentos realizados con ratones y ratas que los fármacos encapsulados son mucho más eficaces que los tomados por vía oral.

Opinión personal: me parece un descubrimiento muy novedoso y, sobre todo, progresista, ya que si se lleva a cabo la investigación con éxito, un gran número de gente de mayor edad que padece alguna de las dos enfermedades nombradas serán beneficiadas. La nanotecnología está siendo un factor muy importante para el desarrollo de la conocida como "Revolucón Industrial del siglo XXI".

Referencias: http://ccaa.elpais.com/ccaa/2014/10/15/paisvasco/1413389515_975806.html

Introducción a la nanotecnología

Muchas veces al crear un nuevo material, se produce un gran cambio tecnológico a nivel mundial, cambiando a su vez la vida cotidiana de las personas, en su mayoría de las veces mejorándolas. 

Así por ejemplo cuando inventaron el bronce, el hierro, el acero, el petróleo, los plásticos surgieron grandes cambios.

Hoy en día, debido a los avances en física, química e informática, la creación de nuevos materiales se ha convertido en algo más que esperanzador. Sumado ésto a la gran invención de los últimos tiempos, la nanotecnología. La nanotecnología trabaja a nivel atómico y molecular, lo que podría generar una revolución a nivel molecular en un futuro cercano. Pero, ¿qué es la nanotecnología?, aquí tenemos dos posibles definiciones:

• La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican al un nivel de nanoescala, esto es unas medidas extremadamente pequeñas "nanos" que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas. 
• La nanotecnologia es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala. Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.

Nos interesa, más que su concepto, lo que representa potencialmente dentro del conjunto de investigaciones y aplicaciones actuales cuyo propósito es crear nuevas estructuras y productos que tendrían un gran impacto en la industria, la medicina (nanomedicina), etc.. 

Esta nuevas estructuras con precisión atómica, tales como nanotubos de carbón, o pequeños instrumentos para el interior del cuerpo humano pueden introducirnos en una nueva era, tal como señala Charles Vest (ex-presidente del MIT). Los avances nanotecnológicos protagonizarían de esta forma la sociedad del conocimiento con multitud de desarrollos con una gran repercusión en su instrumentación empresarial y social.

La nanociencia está unida en gran medida desde la década de los 80 con Drexler y sus aportaciones a la"nanotecnología molecular", esto es, la construcción de nanomáquinas hechas de átomos y que son capaces de construir ellas mismas otros componentes moleculares. Desde entonces Eric Drexler (personal webpage), se le considera uno de los mayores visionarios sobre este tema. Ya en 1986, en su libro "Engines of creation" introdujo las promesas y peligros de la manipulación molecular. Actualmente preside el Foresight Institute.

El padre de la "nanociencia", es considerado Richard Feynman, premio Nóbel de Física, quién en 1959 propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas. En 1959, el gran físico escribió un artículo que analizaba cómo los ordenadores trabajando con átomos individuales podrían consumir poquísima energía y conseguir velocidades asombrosas.

Existe un gran consenso en que la nanotecnología nos llevará a una segunda revolución industrial en el siglo XXI tal como anunció hace unos años, Charles Vest (ex-presidente del MIT).

Supondrá numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades extraordinarias (desarrollar materiales más fuertes que el acero pero con solamente diez por ciento el peso), nuevas aplicaciones informáticas con componentes increíblemente más rápidos o sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en las partes más dedlicadas del cuerpo humano como el cerebro, entre otras muchas aplicaciones.

Podemos decir que muchos progresos de la nanociencia estarán entre los grandes avances tecnológicos que cambiarán el mundo.

Este tema me llama la atención ya que este tipo de material sirve para mejorar tu nivel de vida, tanto la salud como nuevos materiales.

Me parece muy interesante ya que se le puede dar muchos usos.

http://lananotecnologiaysusaplicaciones.weebly.com/

La nanotecnología nos cambiarán la vida

La nanotecnología nos cambiarán la vida.

Que la nanotecnología es una de las tecnologías más potentes que ha creado el ser humano en cientos o incluso miles de años es algo que Tim Harper, de Cientifica.com, dejó muy claro ayer a los asistentes al debate sobre "El futuro de la nanotecnología" en EmTech Spain, la conferencia de tecnologías emergentes organizada por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en España. Pero lo más importante, resaltó, es que para trabajar bien en la escala de los átomos y las moléculas hemos tenido -y tendremos- que aprender de la naturaleza. "El ADN, por ejemplo, es el mejor medio de almacenaje que se ha inventado jamás: si lo transcribiéramos al sistema binario ocuparía relativamente poco espacio frente a otros sistemas de datos artificiales", recordaba Harper al auditorio. "Además, la naturaleza usa un puñado de polímeros, celulosa, azúcar y ácido nucleico para lo mismo que los humanos usamos miles de materiales diferentes".

En su exposición, Harper aseguró que el microscopio ha sido una tecnología fundamental en la evolución de la ciencia y la tecnología. "Hemos pasado de un control de los materiales (pasivo) -cuando tallábamos piedras- al control de las cosas (activo)", afirmaba el experto. Ahora, gracias la nanotecnología, podemos preguntarnos directamente por las propiedades de los materiales ideales que necesitamos crear. Como recordaba minutos después Javier García Martínez, profesor y director del Laboratorio de Nanotecnología Molecular de la Universidad de Alicante, la nanotecnología no es el futuro sino el presente, porque ya está sucediendo: hay más de 500 productos en el mercado que ya incluyen nanopartículas, y muchos más se agolpan a sus puertas. ¿Nos ayudará a curar el cáncer o el sida, tal vez? García Martínez ve más próximas otras dos aplicaciones: obtener energía limpia y fabricar todo tipo de materiales más ligeros.

De lo que no cabe duda es de que, como concluía Harper, ?las nanotecnologías y las biociencias serán tan importantes en el siglo veintiuno como lo fueron el petróleo, los polímeros y los semiconductores en el siglo pasado". 

http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/la-nanotecnologia-y-la-biotecnologia-nos-cambiaran-la-vida

Opinión
He elegido esta noticia porque ya que tiene cierta relación con el tema que estamos tratando(página 214 para saber acerca de que va) me ha gustado esta noticia porque pone ejemplos además para que quede todo mas claro y son ejemplos que hoy en día nosotros lo deberíamos saber.