Tecnología

Chips que se autorreparan solos

Investigadores de la Universidad de Illinois (USA) han desarrollado un circuito capaz de devolver automáticamente la conductividad eléctrica a partes de él que la hayan perdido por alguna rotura. En la actualidad, un fallo de esta naturaleza obliga a cambiar elchip, y son errores cada vez más comunes debido al aumento de densidad con que se fabrican estos dispositivos.
El invento consiste en colocar unas microcápsulas de metal líquido, de unos 10 micrones de diámetro, encima de las zonas del chip que realizan la conducción eléctrica. Si se produce una rotura en el material conductor el metal líquido se desliza en la brecha en microsegundos. En las pruebas un 90 por ciento de los chips dotados de este mecanismo se autorrepararon recuperando un 99 por ciento de la conductividad original.
La principal aplicación podría estar en vehículos o instrumentos militares o espaciales, donde los circuitos electrónicos no pueden ser reemplazados o reparados.
Una gran ventaja de este sistema es que es localizado y autónomo. O sea, las microcápsulas solamente se rompen en aquellos lugares donde hay un problema y lo hacen sin necesidad de supervisión humana.

Una 'venda inteligente' para lesiones crónicas

Una científica australiana anda trabajando en una 'venda inteligente' para el tratamiento delesiones crónicas en base a un material que pueda cambiar decolor según el estado de las lesiones. Lo que está desarrollando es algo que reacciona en respuesta a los cambios de temperatura; si uno tiene una infección o inflamación es probable que aumente la temperatura respecto a la normal, pero si se registra un descenso de temperatura es posible que exista otro tipo de problema como por ejemplo en el abastecimiento de sangre al tejido de la herida.
Se espera que este curioso invento mejore la calidad de vida de estos enfermos, sobre todo ancianos, diabéticos y personas obesas con heridas crónicas como úlceras. En muchos casos, las heridas de algunos pacientes tardan seis meses en curarse porque no se identifican a tiempo las infecciones recurrentes.
Para producir esta venda, la científico busca incorporar en la fibra del material una molécula que cambia de color, entre el rojo, verde y azul.
La investigadora espera producir en el futuro cercano un prototipo en el que las modificaciones cromáticas estén calibradas en respuesta a un determinado rango de temperatura. "Queremos afinarla para que uno vea a través del color una diferencia, en menos de medio grado, en la temperatura (de la herida)", precisa.
La venda "camaleón" podría reducir en miles y miles de millones de dólares los costes del tratamiento de heridas crónicas en todo el mundo porque facilitaría el diagnóstico y supervisión del estado de las lesiones.

Paperphone

En Ontario, Canadá, un grupo de investigadores de la Universidad de Queen ha creado un prototipo de smartphone con una pantalla flexible que permite seleccionar las opciones del sistema operativo doblando la propia pantalla. La pantalla del Paperphone -como ha sido bautizado- se compone de 9,5 cm de una película que forma una pantalla fina y flexible de tintaelectrónica.
La forma flexible de la pantalla hace que sea mucho más portátil que cualquier equipo móvil actual ya que se adapta a la forma del bolsillo de un pantalón. Ser capaz de almacenar e interactuar con documentos en este tipo de "equipos flexibles" significa que en un futuro las oficinas no tendrán que utilizar papel ni impresoras.
Este prototipo anuncia una nueva generación de equipos súper ligeros, delgados y flexibles. Además, este tipo de dispositivos no consumen energía mientras que el usuario no lo está usando. Cuando los usuarios están leyendo, sienten como si estuvieran sosteniendo una hoja de vidrio o de metal.

Material autorreparable

Científicos suizos han desarrollado polímeros que tienen la capacidad intrínseca de autorrepararse mediante la exposición a la luz ultravioleta y que podrían ser de enorme utilidad en áreas como el empaquetado, la construcción, los transportes o... ya que prolongan la vida de materiales que se emplean en numerosas aplicaciones.
La mayoría de los materiales a base de polímeros se reparan mediante el calentamiento directo de la zona afectada, sin embargo, aquí han desarrollado un material gomoso que contiene compuestos metálicos que absorben la luz ultravioleta y la convierten en calor localizado, lo que permite la autorreparación. Al exponer el polímero metalosupramolecular a la luz ultravioleta, se produce una estimulación del ligante metálico y la energía así absorbida se transforma en calor.
Este método tiene ventajas sobre el calentamiento directo como el hecho de poder acotar la zona dañada e incluso proceder a la autorreparación mientras está sometida a alguna carga.

Reproducen una retina con células madre

La revista Nature se ha hecho eco de la noticia de que científicos nipones han conseguido que células madre embrionarias deratón se conviertan espontáneamente en el laboratorio en una retina, la estructura a partir de la cual se desarrolla el ojo. (En la imagen, la retina creada por los científicos del Japón en un tubo de ensayo).
Hasta ahora nunca se había logrado crear in vitro un tejido tan complejo como es una retina. Los investigadores sumergieron las células madre embrionarias en una mezcla de nutrientes. Luego, sin más ayuda, las propias células se especializaron y se organizaron de forma espontánea hasta alcanzar formas tridimensionales. Se abren así caminos a nuevostratamientos contra enfermedades de la vista. Según los expertos, incluso se plantea la posibilidad de restaurar la vista con retinas transplantadas, generadas a partir de las propias células madre de un paciente.
Hasta la fecha, se creía que las células madre solamente servían para reemplazar tejidos, de un músculo o de un hígado, compuestos de un único tipo de células. Los científicos venían aceptando que la generación de un conjunto más complejo de células solamente era posible mediante interacciones químicas con otros tejidos durante la gestación. La novedad de este estudio radica en que se ha logrado transformar células madre embriónicas de un ratón en lo que llaman una copa óptica, una estructura tridimensional que da lugar a la retina de un ojo. Estamos, pues, en el buen camino para generar no sólo distintos tipos de células, sino tejidos organizados que puedan emplearse en la medicina regenerativa.
Los científicos japoneses describen cómo las células madre pueden diferenciarse y ensamblarse sin la influencia química y física de otros tejidos en una copa óptica capaz de formar la estructura característica de la retina. Para ello, utilizaron un novedoso sistema de cultivo de tejidos tridimensional. También se afirma que un sistema tridimensional equivalente para el ser humano podría servir para reproducir enfermedades y probar medicamentos mediante el uso de células madre pluripotentes inducidas generadas a partir de los tejidos de los pacientes.

Alimentos más duraderos

Publicado un estudio en Langmuir, la revista de la Sociedad Química Americana, científicos pertenecientes al Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de la Universidad de Bar-Ián (Tel Aviv, Israel) han desarrollado un proceso muy sencillo para recubrir papel, cartón, plástico o cualquier material que envuelvaalimentos con el fin de evitar el crecimiento microbiano.
La técnica consiste en utilizar ultrasonidos para lanzar nanopartículas a base de plata coloidal, cada una de ellas 50.000 veces más finas que uncabello humano, de modo que queden fijadas en el materialbombardeado. El resultado es un material con propiedades biocidas y fungicidas que conserva los alimentos hasta tres veces más del tiempo habitual.
Uno de los responsables de la investigación ha asegurado que aún queda por desarrollar comercialmente un papel aplicable a la industria alimentaria pero cuando se logre será una alternativa a los actuales métodos de conservación de alimentos que utilizan radiaciones, tratamientos térmicos, refrigeración o el uso de aditivos antimicrobianos.En el futuro, la gente podrá tratar cualquier material de embalaje, como bolsas de plastico, papel o cartón, para mantener la comida en buen estado durante más tiempo.

Las moscas permitirán mejorar el diseño de las redes inalámbricas

Según apunta una investigación llevada a cabo por la Universidad estadounidense de Carnegie Mellon en Pittsburgh, el sistema nervioso de la mosca podría ayudar a mejorar el diseño de las redes inalámbricas. Los investigadores se han inspirado en la forma en la que la mosca de la fruta organiza sus diminutas estructuras similares a los pelos para sentir y escuchar el mundo para mejorar el diseño de aplicaciones de computación distribuidas.

Las células del sistema nervioso de la mosca se organizan de modo que un pequeño número de ellas funcionen como líderes para proporcionar conexiones directas con distintas células nerviosas. Los investigadores han desarrollado la misma clase de esquema para redes informáticas distribuidas que desarrollan tareas cotidianas como las búsquedas en internet o el control de un avión en vuelo. Pero el método que la evolución ha brindado al sistema nervioso de la mosca para organizarse es mucho más simple y más contundente que cualquiera de los elaborados por los humanos.

Los investigadores utilizaron la información sobre las moscas de la fruta para diseñar un algoritmo informático distribuido y descubrieron que tiene cualidades que lo hacen particularmente adaptable a las redes en las que el número y posición de los nodos no está completamente establecido. Entre estas redes se incluyen los sensores sin cables, como los del control ambiental, en las que los sensores están dispersos en un lago o una vía de agua, o en sistemas para el control de grupos de robots.

En el mundo de la computación, un paso hacia la creación de sistemas distribuidos es encontrar un pequeño grupo de procesadores que puedan utilizarse para comunicarse rápidamente con el resto de procesadores de la red, lo que los teóricos denominan un conjunto independiente máximo (CIM). Cada procesador en la red es un líder, miembro del CIM, o está conectado a él, pero los líderes no están interconectados.

Una organización similar se produce en la mosca de la fruta, que utiliza diminutos bigotes para detectar el mundo exterior. Cada bigote se desarrolla a partir de una célula nerviosa, llamada precursor del órgano sensorial (POS), que conecta con células nerviosas cercanas, pero que no con otros POS.

Durante tres décadas los científicos se han preguntado sobre cómo los procesadores en una red pueden elegir los miembros del CIM. Durante las fases de larva y crisálida del desarrollo de la mosca, el sistema nervioso utiliza un método probabilístico para seleccionar las células que se convierten en POS.

En la mosca, sin embargo, las células no tienen información sobre cómo están conectadas entre sí. A medida que varias células se autoseleccionan como POS, mandan señales químicas a las células cercanas que inhiben a estas células de convertirse también en POS. Este proceso continúa hasta que todas las células son o POS o vecinas a una POS y la mosca emerge del estado de crisálida.

Según los investigadores, en la mosca la probabilidad de que cualquier célula se autoseleccione aumenta no como una función de conexiones, como en el algoritmo típico de CIM para las redes informáticas, sino como una función de tiempo. El método no requiere un conocimiento avanzado sobre cómo se organizan las células. La comunicación entre las células es tan simple como puede ser.

Los científicos crearon un algoritmo informático basado en el sistema de la mosca y probaron que proporciona una solución rápida al problema del CIM. En este sentido, los autores señalan que el tiempo de actuación era ligeramente superior al de los métodos actuales pero que el método biológico es eficiente y más robusto porque no requiere muchas asunciones, lo que convierte a la solución aplicable en muchas más aplicaciones.