Las 10 revoluciones tecnológicas de 2013

Reactores nucleares de cuarta generación, coches eléctricos que se mueven por Internet, sensores que inoculan insulina cuando el cuerpo lo pide, dióxido de carbono bueno, agua desalinizada con menos coste... son algunas de las tecnologías que se desarrollarán en 2013, según el Foro Económico Mundial.

El Consejo de la Agenda Global sobre Tecnologías Emergentes del Foro Económico Mundial ha identificado las 10 tecnologías que, en 2013, prometen dar pasos decisivos para lograr avances inconcebibles hace apenas una década en campos como la medicina, la producción energética, la industria manufacturera, la seguridad vial, la lucha contra el cambio climático...

Vehículos eléctricos 'online'

La tecnología wireless, sin cables, puede proporcionar electricidad para vehículos. En la próxima generación de coches eléctricos una serie de bucles instalados bajo el suelo del automóvil reciben la energía vía un campo electromagnético que emite desde los cables instalados bajo la carretera. La corriente también carga las baterías de abordo que propulsan al vehículo cuando este se encuentra fuera del campo. Como la electricidad es suministrada externamente, a través de los bucles, estos coches tan solo necesitan un quinto de la capacidad de almacenamiento de los coches eléctricos estándar, y pueden lograr una eficiencia de transmisión superior al 80%. Los vehículos eléctricos onlineestán siendo sometidos a test en carretera en Seúl, Corea del Sur.

Impresión 3D y manufacturación a distancia

La impresión tridimensional permite la creación de estructuras sólidas partiendo de un archivo digital. Esta nueva tecnología potencialmente puede revolucionar la economía manufacturera si los objetos pueden ser impresos a distancia, en casa o en la oficina. El proceso consiste en la colocación que la impresora hace, capa a capa, del material que constituirá el futuro objeto independiente, desde la base a la cúspide del mismo. Los proyectos diseñados en el ordenador son cortados en secciones cruzadas para las plantillas de impresión, lo que permite que objetos creados virtualmente puedan ser usados para “copias reales” de plástico, metal, aleación...

Añado....

http://notistecnicas.blogspot.com.es/2013/01/las-impresoras-3d-llevan-la-fabrica-casa.html

Una estación lunar fabricada en solo unas horas con una impresora 3D; ése es el proyecto en el que actualmente trabaja la Agencia Espacial Europea, con planos de Foster + Partners y una máquina D-Shape de la firma inglesa Monolite

http://www.abc.es/fotos-ciencia/20130211/base-lunar-podria-levantarse-1504114673933.html

Materiales autocurantes

Una de las características definitorias de un organismo vivo es su intrínseca habilidad para reparar un daño. Una creciente tendencia enbiomimetismo es la creación de estructuras inertes que tienen la capacidad de repararse a sí mismas cuando han sufrido cortes, desgarros o han sido rajados. Estos materiales, capaces de reparar un daño sin la intervención del ser humano, podrían dar a los productos manufacturados una mayor esperanza de vida, reduciendo así la demanda de materias primas. Del mismo modo, el mejorar la seguridad inherente al material usado en la construcción o para formar el armazón de un avión puede revolucionar la seguridad.

Purificación del agua energéticamente eficiente

La escasez de agua es un problema ecológico creciente en muchas partes del mundo debido a la agricultura, las cada vez más grandes y numerosas ciudades y a otros usos humanos. Cuando las fuentes de agua natural están sobreexplotadas o agotadas, la desalinización ofrece una casi ilimitada cantidad de agua, pero a un gran coste energético. Tecnologías emergentes ofrecen la posibilidad de una mayor eficiencia energética en la desalinización o purificación de aguas residuales que pueden reducir el consumo de energía en un 50%.

Transformación y uso del dióxido de carbono

La captura y almacenamiento subterráneo de dióxido de carbono todavía tiene que ser probado como una alternativa comercialmente viable, incluso a escala de tan solo una gran central. Nuevas tecnologías que convierten CO2 indeseado en productos comercializables pueden corregir tanto los inconvenientes económicos como energéticos de las estrategias contra el cambio climático. Una de las líneas más prometedoras es el uso de una bacteria fotosintética, fruto de la ingeniería biológica, que transforma CO2 en combustibles líquidos o químicos. Se espera que sistemas individuales alcancen cientos de hectáreas en dos años. Siendo de 10 a 100 veces más productivo por unidad de terreno, estos sistemas solventan una de las principales limitaciones ambientales de los combustibles biológicos, desde la agricultura a la alimentación de ganado y podría proveer de combustibles bajos en carbono para automóviles, aviación y otros grandes consumidores de combustible líquido.

Nutrición mejorada a nivel molecular

Incluso en los países desarrollados millones de personas sufren malnutrición debido a deficiencias nutritivas en sus dietas. Ahora, nuevas técnicas genómicas pueden determinar, al nivel de la secuencia génica, el amplio número de proteínas consumidas que son importantes en la dieta humana. Las proteínas identificadas pueden tener ventajas sobre los suplementos proteicos estándar, como proveer un gran porcentaje de aminoácidos esenciales. También han mejorado la solubilidad, el sabor y la textura. La producción a gran escala de proteínas dietéticas para humanos, basada en la aplicación de biotecnología a la nutrición molecular, puede alumbrar beneficios para la salud como el desarrollo muscular, el control de la diabetes o la reducción de la obesidad.

Sensores a distancia

El cada vez más extendido uso de sensores que habilitan la respuesta pasiva a estímulos externos va a cambiar la forma en que respondemos a nuestro entorno, particularmente en el área de la salud. Algunos ejemplos son los sensores que monitorizan de un modo continuado funciones corporales como el ritmo cardiaco, los niveles de oxígeno y azúcar en sangre y que, si fuese necesario, provocan una respuesta médica como el suministro de insulina. Estos avances dependen de la comunicación wireless entre aparatos. Otras aplicaciones son los sensores entre vehículos, lo que también puede mejorar la seguridad en la carretera.

Administración de medicamentos a través de ingeniería a nanoescala

Fármacos que pueden ser aplicados a nivel molecular dentro o en torno a una célula enferma ofrecen oportunidades sin precedente para desarrollar tratamientos más efectivos en la lucha contra enfermedades como el cáncer, además pueden reducir los efectos indeseados de estos tratamientos. Localizar nanopartículas que se adhieran al tejido enfermo permite, a microescala, la liberación de potentes compuestos terapéuticos mientras se puede reducir su impacto sobre el tejido sano. Después de casi una década de investigación, estas nuevas aproximaciones están ofreciendo señales de utilidad clínica.

Electrónica orgánica y fotovoltaica

La electrónica orgánica, un tipo de electrónica impresa, es el uso de materiales orgánicos como polímeros para crear circuitos electrónicos y aparatos. En contraste con los tradicionales semiconductores de silicio, que son fabricados con caras técnicas fotolitográficas, la electrónica orgánica puede ser impresa a bajo coste. Poder producirlos a escala los convertiría en productos extremadamente más baratos que los aparatos electrónicos tradicionales. Tanto en términos de coste por aparato como en los costes del equipamiento necesario para producirlos. Mientras que la electrónica orgánica es poco probable que pueda competir ahora mismo con el silicio en velocidad y densidad, la tecnología tiene el potencial de proveer ventajas en costes y versatilidad. El coste de la impresión a escala de placas fotovoltaicas podría, por ejemplo, acelerar la transición hacia la energía renovable.

Reactores de cuarta generación y reciclado de residuos nucleares

Los actuales reactores nucleares usan solo el 1% del potencial energético disponible en el uranio, dejando el resto radiactivamente contaminado como basura nuclear. Mientras que el desafío tecnológico es manejable, el político que representan los residuos nucleares limita seriamente el llamamiento para una tecnología energética sin emisiones de CO2 y altamente expandible. El reciclado de combustible y el cultivo de uranio-238 para transformarlo en nuevo material fisible, conocido como Nuclear 2.0 extendería durante siglos los recursos del uranio ya extraído, lo que reduciría radicalmente tanto el volumen explotado como la toxicidad de los residuos, cuya radioactividad va a descender por debajo del uranio original en una escala de tiempo no de milenios sino de siglos. Esta nueva tecnología convierte los desafíos presentados por los residuos nucleares en un problema medioambiental menor en comparación con el producido por otras industrias. Las tecnologías de cuarta generación están siendo desarrolladas en varios países y son ofrecidas por compañías de ingeniería nuclear de referencia.

http://tecnologia.elpais.com/tecnologia/2013/02/18/actualidad/1361218651_738532.html

http://www.weforum.org/content/global-agenda-council-emerging-technologies-2012

Burocracia y universidades

La burocracia en el control de los gastos afecta al desarrollo de muchos proyectos

En una célebre parodia sobre Alfredo Pérez Rubalcaba, entonces vicepresidente del Gobierno, el humorista José Mota comentaba que había que rebuscar dinero “hasta entre los cojines del sofá”. En esa línea, el Ministerio de Hacienda, siguiendo la estrategia de inspirarse en los ases del humor, lleva un tiempo persiguiendo con saña el dinero que puede recuperar de proyectos de investigación ya ejecutados (a lo que se une el retraso en los pagos de los recién concedidos, como hemos sabido en estos días, lo que plantea graves problemas que trataremos en otra ocasión).

Esta estrategia de “rebuscar en el sofá” aprovecha que, cuando un proyecto finaliza, el equipo investigador y su institución envían a Hacienda la justificación de los gastos realizados durante el trabajo. En muchas ocasiones Hacienda rechaza buena parte de los mismos por motivos de lo más peregrino, exigiendo el reintegro del correspondiente dinero, más intereses de demora desde el principio del proyecto. Un par de ejemplos aclararán que no estamos hablando de justificar gastos de viajes a hoteles de lujo en Marbella con una pareja sentimental.

Un ejemplo clásico y sangrante es la adquisición de ordenadores durante el último semestre del proyecto. La excusa para rechazar este gasto es que, dado que la vida del ordenador es más larga que esos seis meses, no puede ser que se usen exclusivamente para este proyecto. Pero, señor auditor, si se me ha estropeado el equipo y mi institución no tiene dinero para reponerlo, ¿hago los complicados cálculos con papel y lápiz?

Otro caso interesante ocurre cuando, para completar el proyecto, se requiere la ayuda de un prestigioso científico, digamos de la Universidad de Harvard, que acaba de desarrollar una técnica novedosa en su laboratorio, la cual nos es perentorio aprender. Le invitamos a que dé un curso en nuestro laboratorio, pagándole exclusivamente los gastos de viaje. El auditor de Hacienda dirá que no es un gasto válido porque la visita de este señor no estaba mencionada en el proyecto. Pero, oiga, si el descubrimiento surgió después de que escribiera el proyecto, ¿cómo quiere que lo anticipara?

Y si, para evitar este problema, ¿se va el investigador a Harvard? Pues que no se le ocurra buscarse un alojamiento barato donde le den un simple recibo y no una factura oficial con todos los CIF de turno, porque el auditor dirá que, sin la misma, no se le reembolsa nada. Que se hubiera ido a un hotel en condiciones pagando dos o tres veces más y, si el dinero del proyecto no le alcanza para más viajes, pues que se quede en su casa meditando.

Esta estrategia está llevando al colapso burocrático a universidades y OPI, que tienen que dedicar sus oficinas de apoyo a la investigación a preparar una infinidad de justificaciones y facturas para conseguir que los gastos rechazados sean finalmente aprobados. Ello está provocando el hartazgo absoluto de los investigadores, que cada vez tienen que dedicar más tiempo al papeleo de justificar gastos totalmente nimios, detrayéndolo de su labor investigadora.

Para que se hagan una idea de la magnitud del problema, estamos hablando de que en una universidad mediana hay varios centenares de proyectos examinados con decenas de gastos cuestionados por proyecto. Por tanto se trata de miles de facturas, con varias fases del proceso de justificación, en las que se implican a profesores y personal de administración, además del personal del ministerio.

Teniendo en cuenta que el gasto finalmente se aprueba en más del 80% de las alegaciones, estamos asistiendo a un proceso kafkiano que pretende ahorrar algunos miles de euros al contribuyente al coste de centenares de miles de horas de trabajo de personal de alta cualificación. Ello da una indicación bien precisa del nulo valor social que a ojos del ministerio tiene el trabajo de nuestros científicos. A ello se une el hecho de que el dinero “recuperado” no se destina a investigación, sino que va a la caja general de Hacienda.

Como nos gusta ser constructivos, finalizamos proponiendo varias soluciones a esta pesadilla. Si realmente el ministro ha decidido que los investigadores somos unos inútiles cuya actividad no es más que parasitismo social, lo mejor es que lo diga abiertamente, eliminando por completo la financiación del Ministerio de Competitividad y ya nos buscaremos la vida donde sea. Si piensa que hay corrupción en el mundo de la ciencia, que ponga a la fiscalía a trabajar y meta a los corruptos en la cárcel.

Pero si ninguna de estas recomendaciones le parece correcta, por favor reflexione y envíe a sus inspectores a cualquier país de Europa con buenas universidades y centros de investigación para que vean cómo se gestiona la ciencia. Si hace falta, estamos dispuestos a financiar el viaje del funcionario de turno a, por ejemplo, Reino Unido. ¡Uy, no, que se nos olvidó mencionar esta actividad en el proyecto!

Antonio Cabrales es catedrático de Economía en la Universidad Carlos III de Madrid y Anxo Sánchez es catedrático de Matemáticas en la misma Universidad.

Principio de incertidumbre funciona en objetos macroscopicos

Un equipo de físicos de la Universidad de Colorado ha conseguido demostrar que el principio de incertidumbre, una de las reglas más conocidas de la física cuántica, también funciona en los objetosmacroscópicos, los que son visibles sin necesidad de un microscopio.

El principio de incertidumbre, descrito por el físico Werner Heisenberg hace casi un siglo, establece que el mero hecho de observar una partícula subatómica, como un electrón, altera su estado natural y no nos permite, por lo tanto, averiguar todas sus características. En otras palabras, si tratamos de saber dónde se encuentra esa partícula, nos resultará imposible conocer su «momento», es decir, su cantidad de movimiento lineal, y si medimos su momento, no podremos saber dónde se encuentra.

En teoría, el principio es válido para cualquier tipo de objeto, sin importar su tamaño, pero resulta medible solo en la escala subatómica, donde las reglas de la mecánica cuántica son más evidentes y decisivas. Ahora, en un artículo que publica esta semana la revista Science, los físicos de la Universidad de Colorado afirman que han conseguido detectar los efectos del principio de incertidumbre en un objeto macroscópico, en conreto, en un pequeño tambor de medio milímetro de longitud.

El principio de incertidumbre asegura que el mero hecho de observar una partícula la modifica sin remedio. Por ejemplo, si utilizamos un fotón (una partícula de luz) para observar en un microscopio a un electrón, ambos chocarán y el momento del electrón se alterará para siempre. Es como si la única forma de observar un coche en movimiento fuera lanzando otro contra él. Al producirse la colisión sabríamos exactamente dónde está el coche, pero nos sería imposible saber de dónde venía ni a qué velocidad iba.

A mayor tamaño, menos patente se hace el principio de incertidumbre

Según explica Tom Purdy, autor principal del experimento, cuanto mayor sea un objeto, más pequeño será el efecto que provoca un fotón cuando choca contra él, haciendo que el principio de incertidumbre sea menos relevante cuanto mayor sea el tamaño de lo que queremos observar. La visión humana es posible precisamente porque nuestra retina recibe el impacto de los fotones que rebotan sobre los objetos que estamos observando.

En los últimos años, sin embargo, los físicos han logrado ir aumentando el tamaño de los objetos en los que el principio de incertidumbre se hace evidente. Pero nunca lo habían conseguido con un objeto visible a ojo desnudo. Purdy y su equipo construyeron un pequeño tambor de medio milímetro a base de nitruro de silicio, un material cerámico que se usa en la construcción de naves espaciales, y rodeado por un pequeño marco de silicio.

Después colocaron el pequeño tambor entre dos espejos y enfocaron sobre el un haz de luz láser. En esencia, la medición del tambor se produce cuando los fotones de luz rebotan sobre él y se reflejan en los espejos. Si se aumenta el número de fotones, los espejos empiezan a vibrar, reduciendo la precisión de la observación. Cuantos más fotones se lancen contra el tambor, mayor será la vibración de los espejos. Y es esa vibración, precisamente, la prueba del principio de incertidumbre en acción.

El hallazgo puede resultar de gran utilidad, por ejemplo, en la caza de «ondas gravitacionales», predichas por la relatividad general de Einstein pero nunca detectadas hasta ahora. El experimento de Purdy y sus colegas ha permitido, por primera vez, ver a la mecánica clasica y a la cuántica operando al mismo tiempo y en la misma escala.

Jose Manuel Nieves

http://www.abc.es/ciencia/20130216/abci-principio-incertidumbre-objetosmacroscopios-201302152027.html#.USQCV2RQCuU.facebook

Reformas universitarias

El Ministerio de Educación acaba de hacer público el informe de la Comisión de Expertos (miembros),   de la que formé parte, sobre reforma de las Universidades. Espero sinceramente que os parezca que el informe, que es posibilista e incrementalista, y muy engarzado en el sistema que tenemos y para cuyo su elaboración y consenso hemos gastado mucho esfuerzo y muchas horas de trabajo (¡gratis!), os parezca un avance sustancial. No es la universidad “ideal” que me/nos  gustaría ver en España, sino los cambios que un grupo de personas muy diferentes han creído imprescindibles para avanzar y han sido capaces de consensuar.

A los que trabajáis en la Universidad Española, espero que el informe sirva para eliminar parte de los absurdos a los que os enfrentáis de vuestras vidas y que os ayude a crear un buen ambiente de investigación y docencia. Y a los que estudiáis, a la mayoría silenciosa que os habéis dado cuenta de que las universidades, en muchos casos, hoy no os forman, espero también que el informe que hemos producido os ayude a mejorar la calidad de la docencia que recibís.

Y a ambos os ruego que no os dejéis llevar, en la respuesta, por los que no quieren trabajar, ni quieren investigar, ni quieren aprender. Algunos de estos se pretenden de izquierdas. Pero una educación pública de calidad es la principal vía de movilidad social y económica. Si la Universidad sigue sin funcionar, la gente con medios seguirá llevándose a sus hijos a la privada o al extranjero y no sufrirá las consecuencias. La reivindicación de una universidad que funcione debe ser compartida por todos sin excepción. No olvidemos que las recientes reformas finlandesa y griega salieron con apoyo de izquierda y derecha.

Obviamente, el que hagamos un informe no quiere  decir que suscribamos ni la política de I+D, ni la de becas, ni la de educación del gobierno, o sea que los comentarios al respecto no me los dirijáis a mí, por favor. Este es el informe.
http://www.mecd.gob.es/dms/mecd/ministerio-mecd/servicios-al-ciudadano/participacion-publica/sistemauniversitario/propuestas-reforma.pdf