Avances de la tecnología: artefactos innovadores

Cambridge Consultants, una compañía de desarrollo y diseño de productos, ha mostrado algunos de sus últimos inventos en un evento celebrado la semana pasada en Cambridge, Massachusetts. Entre ellos se encuentran una radio sin botones, un baño donde una pantalla con conexión inalámbrica nos muestra estadísticas sobre nuestra salud y una interfaz de usuario que traduce las ondas cerebrales a comandos de ordenador. Algunos de ellos llegarán a las tiendas en unas semanas.

Radio en forma de cubo
A medida que los dispositivos se vuelven cada vez más complejos, los diseñadores buscan desesperadamente la simplicidad en la forma. La radio por Internet Q2 Cube, que carece de botones, intenta innovar en la forma en la que los usuarios interactúan con ella. La radio en forma de cubo permite a los usuarios elegir las emisoras de radio o modificar el volumen simplemente moviendo el aparato. Para seleccionar una de las cuatro emisoras preestablecidas, basta con apoyar el cubo sobre una de sus caras. Inclinarlo hacia adelante sube el volumen y hacia atrás lo baja. Su precio todavía no ha sido desvelado, pero el dispositivo podría estar en las tiendas del Reino Unido a tiempo para Navidades.

Antena implantable
Pronto la atención al paciente irá más allá de la consulta del médico. Nuevas tecnologías inalámbricas de bajo consumo permitirán la implantación de dispositivos de monitorización en el cuerpo de los pacientes para ayudar a controlar la tensión arterial, el metabolismo, etc. Sin embargo, una de las dificultades de estos dispositivos inalámbricos es el diseño de una antena apropiada, capaz de funcionar en el interior del cuerpo humano, donde la grasa, los músculos y la piel originan unas condiciones complejas para la transmisión de las señales inalámbricas.
Esta nueva antena implantable utiliza la banda de frecuencia de 402-405MHz del Medical Implant Communications Service (MICS). En combinación con un circuito integrado a medida o un sistema en un chip, los fabricantes de dispositivos pueden utilizar la antena en marcapasos, dispositivos de neuroestimulación y sistemas de diagnóstico y de formación de imágenes ingeribles.

Pacientes conectados
Los equipos de fitness y salud no escasean: los hay desde la escala digital básica a los monitores de tensión arterial y ritmo cardíaco. Pero la mayoría de ellos funcionan de forma independiente y carecen de un modo sencillo para compartir los datos y observar patrones a partir de ellos.
Imaginemos ahora un baño del futuro en el que estos dispositivos se puedan comunicar entre sí y enviar la información de forma inalámbrica a una pantalla. Es fácil hacerlo con el Bluetooth Health Device Profile y la especificación IEEE Personal Health Data . En el pasado, las comunicaciones entre dispositivos médicos se basaban en estándares propietarios que ofrecían una interoperatividad limitada o ninguna entre sí. Los últimos estándares de Bluetooth e IEEE desarrollados específicamente para uso médico han hecho que esto cambie.

Control con la mente
Traducir las ondas cerebrales a comandos de ordenador es un nuevo campo en el diseño de interfaces de usuario. La idea es a concrete yudar a los individuos que está totalmente paralizados a comunicarse sin necesidad de pasar por una cirugía para la implantación de electrodos en el cerebro. La interfaz tiene tres componentes primarios de hardware y varias aplicaciones (software) especializadas. Un gorro de malla sostiene firmemente unos pequeños sensores contra la cabeza del usuario. Hay un amplificador conectado a los electrodos. Este se utiliza para potenciar las señales analógicas, medidas en microvoltios, que se reciben de la superficie del cuero cabelludo. A continuación, las señales se convierten en una señal digital y que se analiza con el software de procesamiento de señal instalado en un ordenador. El PC está conectado a dos monitores, uno para la interfaz del cuidador y otro para la del usuario.
El principal reto está en desarrollar un gorro sensor que sea cómodo y que cualquier persona sin ningún tipo de preparación lo pueda colocar fácilmente. De momento, una desviación de milímetros en la colocación de una sesión a otra afecta considerablemente a la precisión del sistema. El precio aproximado del sistema para un paciente será de 5.000 dólares, aunque los investigadores ha afirmado que intentarán reducir su precio.

Radar que atraviesa las paredes
Los agentes de policía y otras fuerzas especiales ansían poder ver a través de las paredes en operaciones de rescate o militares. Prism 200 es un diminuto radar de mano que proporciona información inteligente sobre el movimiento y la localización de las personas en el interior de una habitación o edificio. Funciona a través de paredes de ladrillo y hormigón y es lo suficientemente sensible como para detectar la respiración. Los usuarios del radar pueden cambiar entre tres vistas: frontal, plano y perfil; para hacerse una idea completa de la situación. También se puede utilizar por control remoto.

Fuente: CNN

Baterías recargables de alta potencia

Una compañía suiza firma haber desarrollado baterías recargables de zinc-aire capaces de almacenar tres veces la energía de las baterías de ion litio, por volumen, costando solo la mitad. ReVolt, de Staefa, Suiza, planea vender pequeñas baterías "pilas botón" para audífonos a partir del próximo año e incorporar su tecnología en baterías de mayor tamaño, presentando baterías para teléfonos móviles y bicicletas eléctricas en los próximos años. La compañía está empezando a desarrollar también baterías de gran formato para vehículos eléctricos.

El diseño de la batería está basado en la tecnología desarrollada en SINTEF, un instituto de investigación en Trondheim, Noruega. La salida al mercado de ReVolt ha sido financiada y de momento la compañía ha recaudado 24 millones de euros en inversiones. James McDougal, CEO d ella compañía afirma que la tecnología supera el principal problema de las baterías recargables de zinc-aire que, por lo general, dejan de funcionar después de relativamente pocas recargas. Si se puede escalar la tecnología, las baterías de zinc-aire podrían hacer que los vehículos eléctricos fuesen más prácticos, al reducir su coste e incrementar su autonomía.

A diferencia de las baterías convencionales, que contienen todos los reactantes necesarios para general electricidad, las baterías de zinc-aire dependen del oxígeno de la atmósfera para generar una corriente. A finales de la década de los 80, estaba considerada una de las tecnologías de baterías más prometedoras debido a su elevada capacidad de almacenamiento teórica, señala Gary Henriksen, director del departamento de almacenamiento de energía electroquímica del Argonne National Laboratory de Illinois. La química de la batería también es relativamente segura, porque no requiere materiales volátiles, por lo que las baterías de zinc-aire no son propensas a inflamarse como las de ion-litio.

Debido a estas ventajas, hace tiempo que hay en el mercado baterías de zinc-aire no recargables. Pero convertirlas en recargables ha sido todo un reto. En el interior d ella batería, un electrodo de aire poroso absorbe el oxígeno y, con la ayuda de un catalizador en la interfaz entre el aire y un electrolito basado en agua, lo reduce para formar iones hidroxilo. Estos viajan a través de un electrolito hasta el electrodo de zinc, en donde se oxida el zinc; una reacción que libera electrones para generar una corriente. Para la recarga se invierte el proceso: el óxido de zinc se vuelve a convertir en zinc y se libera el oxígeno en el electrodo de aire. Pero tras varios ciclos de carga y descarga, el electrodo de aire se puede desactivar, ralentizando o deteniendo las reacciones del oxígeno.

La batería también puede fallar si se seca o el zinc se acumula de forma desigual, formando estructuras ramificadas que crean un circuito corto entre los electrodos.

ReVolt afirma haber desarrollado unos métodos de control para la forma del electrodo de zinc (utilizando ciertos agentes de unión) y para gestionar la humedad dentro de la pila. También ha probado un nuevo electrodo de aire que tiene una combinación de catalizadores cuidadosamente dispersos para mejorar la reducción de oxígeno del aire durante la descarga y potenciar la producción de oxígeno durante la carga. Los prototipos han funcionado bien para más de cien ciclos y se espera que los primeros productos de la compañía sirvan para doscientos ciclos. McDougal espera aumentar esto hasta una cantidad de entre 300 y 500 ciclos, lo que haría que sirviesen para teléfonos móviles y bicicletas eléctricas.

Fuente: Technology Review

Cargador de Teléfono Universal

La International Telecommunication Union (ITU), un organismo de Naciones Unidas, ha aprobado un nuevo cargador para teléfonos móviles que funcionará en cualquier teléfono.

Según el GSMA cada año se generan unas 51.000 toneladas de cargadores superfluos.
Actualmente la mayoría de los cargadores son específicos para una marca o producto concretos, por lo que la gente suele cambiar de cargador cuando cambian de teléfono. Sin embargo, los nuevos cargadores de bajo consumo duran mucho más.

El GSMA estima también que las emisiones de gases de efecto invernadero se reducirán unos 13,6 millones de toneladas anuales.

"Este es un paso importante de cada a reducir el impacto medioambiental del proceso de carga de los móviles", señaló Malcolm Johnson, director de la Oficina de Estandarización de la Telecomunicaciones de la ITU.

"Los cargadores universales son una solución de sentido común que espero ver en otras áreas", añadió.

El cargador tiene un micropuerto USB en el extremo de conexión, utilizando una tecnología similar a la de las cámaras digitales.

No es obligatorio para los fabricantes adoptar el nuevo sistema de cargadores pero la ITU afirma que algunos ya han acordado hacerlo.

"Planeamos lanzar el cargador universal a nivel internacional durante la primera mitad de 2010", señaló para la BBC Aldo Liguori, portavoz de Sony Ericsson. "Lo incorporaremos en los nuevos productos a medida que vayan saliendo".

Fuente: BBC Technology

Control de movimientos mediante estimulación eléctrica

Un novedoso sistema diseñado para traducir las señales del cerebro en movimientos musculares complejos en tiempo real ha sido presentado en el congreso de la Sociedad de Neurociencia en Chicago. El sistema podría permitir que las personas con daños en la espina dorsal controlen sus propios miembros. Según Krishna Shenoy, neurocientífica de la Universidad de Stanford es un gran avance y supone la primera demostración de un sistema de estimulación eléctrica controlada corticalmente realizando una tarea que finalmente será de utilidad para un paciente humano.

Aunque los daños en la espina dorsal evitan que las señales eléctricas del cerebro lleguen a los músculos, las personas con parálisis por estos daños a menudo tienen intactos los nervios y músculos de sus miembros. Una técnica llamada estimulación eléctrica funcional (FES), en la que unos electrodos implantados aplican una corriente eléctrica para provocar contracciones musculares, ofrece un modo de volver a establecer esta conexión.

Los dispositivos capaces de restaurar la función manual y el control de la vejiga a algunos pacientes con parálisis ya han sido aprobados por la FDA (Food and Drug Administration) en EEUU. Los pacientes utilizan movimientos musculares residuales para controlar conscientemente estos sistemas; un sistema que funciona bien para algunas aplicaciones pero limita la complejidad del movimiento que se puede realizar. Por ejemplo, un dispositivo FES permite a las personas encoger un hombro para activar un movimiento más atrevido con la mano, pero no tienen el suficiente control como para asir objetos.

Ahora, combinando la tecnología FES con implantes cerebrales, los científicos están intentando crear un sistema más intuitivo para controlar los miembros paralizados, de forma que el pensamiento de mover un brazo o asir algo con la mano se traduzca automáticamente en el patrón de actividad eléctrica necesario para realizar ese movimiento. "Es mucho más natural, y si podemos descifrar la actividad en los músculos suficientes, podríamos mover múltiples articulaciones simultáneamente", señala Robert Kirsch, neurocientífico de la Universidad de Case Western Reserve, en Cleveland, Ohio. Un movimiento normal del brazo y la mano implica un movimiento fluido de múltiples articulaciones,.

Christian Ethier, investigador en el laboratorio del neurocientífico Lee Miller, en la Universidad de Northwestern, en Chicago, ha demostrado los primeros pasos hacia esta clase de sistema en monos. Los investigadores dieron a cada mono un anestésico local para bloquear temporalmente la función de los nervios de los flexores en sus brazos. Los animales tenían cables implantados en sus brazos para administrar estímulos eléctricos a los músculos, como harían los nervios, y una fila de electrodos implantada en el cerebro para registrar la actividad eléctrica de la corteza motora.

Primero se entrenó a los monos para asir una bola y ponerla en un agujero a cambio de un premio. Utilizando la actividad cerebral grabada durante esta tarea, los científicos desarrollaron algoritmos especializados de descifrado que traducirían la actividad cerebral relacionada con el movimiento de los diferentes músculos en un estímulo eléctrico para cada uno de los cinco músculos flexores del brazo en tiempo real, permitiendo al mono realizar la tarea. "Podemos predecir qué está intentando hacer el mono con sus músculos y estimular los músculos en función de eso, dando al mono control voluntario a través del ordenador en lugar de sus nervios", señala Miller.

Por lo general, con el brazo paralizado, los animales tuvieron dificultades para completar la tarea, consiguiendo meter la bola en su destino únicamente el 10% d ellas veces, en comparación con el 100% que mostraron antes del bloqueo de los nervios. La activación del sistema FES aumentó la tasa de éxito en los animales paralizados hasta un 77%. Los investigadores mostraron también que podían lograr que el mono moviera la muñeca en distintas direcciones; ahora quieren ver si pueden repetir los resultados con los músculos que controlan el alcance.

Las pruebas con humanos podrían no estar lejos. Los implantes corticales ya se han probado en pacientes humanos. Kirsch y Miller todavía no han establecido un cronograma específico para combinar ambos sistemas –los implantes corticales y los FES– en humanos, pero según Miller, sería técnicamente viable en un año. No obstante, quieren esperar hasta que los científicos hayan desarrollado una versión inalámbrica totalmente implantable del implante cortical, actualmente en desarrollo en la Universidad de Brown. Los implantes actuales tienen cables que sobresalen, lo que aumenta el riesgo de infección y limita la movilidad de los pacientes.

Las investigaciones previas han mostrado que los pacientes con estos implantes pueden controlar un cursor de ordenador y hacer algunos movimientos con un brazo robótico. Aunque esta investigación es especialmente interesante para las personas con miembros amputados, la nueva investigación se puede aplicar también a pacientes con daños en la espina dorsal.

Fuente: Technology Review

Enzima para desarrollar biocombustible

Scientists Identify Enzyme That Could Help Grow Biofuel Crops In Harsh Environments
Según un artículo de ScienceDaily, científicos del Laboratorio Nacional Brookhaven del Ministerio de Energía estadounidense (DOE, por sus siglas en inglés) han identificado una novedosa enzima responsable de la formación de suberina, sustancia cerosa de las paredes celulares presente en la corteza de algunos árboles, como el corcho. Aunque también es eficaz a la hora de mantener el vino en el interior de la botella, la función principal de la suberina en las plantas es controlar el transporte de agua y nutrientes y mantener los patógenos en el exterior. El ajuste de la permeabilidad de los tejidos vegetales mediante la manipulación genética de la expresión de esta enzima podría dar lugar a una producción agrícola más fácil de las cosechas utilizadas para los biocombustibles.

La investigación, dirigida por los biólogos de Brookhaven Chang-Jun Liu y Jin-Ying Gou, se publicará en línea en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences la semana del 19 de octubre de 2009.

Las plantas utilizan diferentes polímeros en la construcción de las paredes celulares, cada uno de ellos con propiedades únicas esenciales para el desarrollo y la supervivencia. La suberina, el polímero analizado en este estudio, se encuentra principalmente en las paredes celulares de los sistemas de raíces y semillas. Su función es moderar las sustancias que pasan al interior del organismo, actuando como barrera para sustancias dañinas y microorganismos al mismo tiempo que facilita la ingesta y almacenamiento de agua y otros nutrientes.

Según Liu, el equipo trató de entender la síntesis del componente fenólico ligado a las paredes de diferentes biopolímeros, entre ellos el polímero suberina, identificando las enzimas responsables de su construcción. Esta información se podría utilizar posteriormente para modificar las plantas con fines agrícolas, incluida una producción mejorada de biomasa. "Saber qué hace cada enzima puede permitir modificar las propiedades de los polímeros a medida con fines específicos a través de ña alimentación d ellas plantas o bien de ingeniería genética", explicó Liu.
En su experimento, Liu y sus colegas analizaron una cepa de Arabidopsis (una planta experimental común) que había sido genéticamente modificada para interrumpir la expresión de un gen que codifica una enzima conocida ahora como hidroxiacido hidroxicinamoiltransferasa (HHT). Los anáilisis químicos mostraron que dejar fuera de combate al gen de la HHT daba lugar a una deficiencia de los fenoles de la suberina, indicando que la HHT es la enzima responsable de la biosíntesis del polímero. Liu y sus colegas aislaron, a continuación, el gen y lo expresaron en bacterias para caracterizar aún más su función.

El equipo demostró también que las plantas deficientes en HHT eran mucho más permeables a la sal en disolución que sus equivalentes salvajes. Este descubrimiento, junto con la presencia ubícua de la suberina en los tejidos de la raíz d ella planta que controlan la absorción de agua y sal, sugiere que la suberina desempeña un papel importante en la adaptación de las plantas a su hábitat terrestre.
Aprovechar el mecanismo responsable de la producción de suberina podría, por tanto, permitir a los científicos crear variedades de cosechas a medida que prosperen en entornos específicos —incluso difíciles y extremadamente secos, como los desiertos—, un hito importante en el camino hacia una producción de biocombustibles económicamente eficiente.

Fuente: Science Daily

Diagnóstica rápida de enfermedades mentales

Según un artículo publicado en ScienceDaily, una técnica de diagnóstico innovadora inventada por un investigador de la Universidad de Monash podría acelerar considerablemente la detección de enfermedades mentales y neurológicas.

El ingeniero biomédico de Monash Brian Lithgow ha desarrollado la electrovestibulografía, algo similar a un 'ECG de la mente'. Los patrones de actividad eléctrica en el sistema vestibular del cerebro (el del equilibrio) se miden frente a distintos patrones de respuesta que se observan en la depresión, la esquizofrenia y otros trastornos del sistema nervioso central (SNC).

El sistema vestibular está estrechamente relacionado con las regiones primitivas del cerebro que relacionan las emociones y el comportamiento, por lo que Lithgow vio el potencial de diagnóstico de medir y comparar diferentes patrones de actividad electrovestibular.

Trabajando con investigadores psiquiatras del Alfred Psychiatry Research Centre de la Universidad de Monash (MAPrc) en Melbourne, Australia, probó con voluntarios y observó distintos patrones de respuesta o "biomarcadores", que distinguían diferentes enfermedades del SNC entre sí y de la actividad electrovestibular normal.

Monash se ha asociado con la empresa Neural Diagnostics para desarrollar y patentar la electrovestibulografría o EVestG™. Se espera que este proceso de detección simple, rápido y barato para enfermedades del SNC acabe siendo una práctica estándar en los hospitales de todo el mundo.

"El paciente se sienta en una silla diseñada especialmente para ello y que dispara señales eléctricas en su sistema de equilibrio. Un electrodo con gel colocado en el canal auditivo del individuo silencia el ruido interferente de modo que es posible captar y grabar estas significativas respuestas eléctricas", señaló el investigador de Monash. "A continuación, las respuesta se comparan con los distintos biomarcadores indicativos de trastornos concretos del SNC, lo que permite realizar un diagnóstico en menos de una hora".

Según el CEO de Neural Diagnostics, el Dr. Roger Edwards, las implicaciones de la nueva técnica son enormes: "Podría ser uno de los inventos más significativos que salgan nunca de Monash. Los trastornos del SNC cuestan más de 2 billones de dólares a nivel mundial y afectan a una persona de cada cuatro en algún momento de su vida. Actualmente, el diagnóstico de estas enfermedades se hace casi exclusivamente por medidas cualitativas, a través de preguntas y entrevistas, y se pueden tardar años en diagnosticarlas correctamente", señaló el Dr. Edwards.

La técnica ya está ganando interés a nivel internacional y, si las próximas pruebas se ajustan a lo previsto, se podría incorporar a los hospitales australianos y de otros países en unos cuantos años.

Fuente: Science Daily

Premios de Tecnología 2009

El teléfono HTC Hero con sistema operativo Android ha sido galardonado como mejor teléfono del año y dispositivo del año en la ceremonia anual de premios de la revista T3. Este premio es una señal de que el sistema operativo Android de Google para teléfonos móviles está empezando a ganarse el favor de los entusiastas de la tecnología.

Según el editor de T3, Michael Brook: El iPhone de Apple ganó los premios de mejor dispositivo de viaje del año y de dispositivo sin el que no se puede vivir.

El servicio de streaming de música Spotify fue nombrado innovación del año. El sitio establecido en el Reino Unido y fundado en Suecia se puso en marcha en octubre del 2008. Su servicio, financiado con publicidad, permite a los usuarios escuchar música de una biblioteca de unos seis millones de canciones.

Spotify ofrece también una cuenta premium, sin publicidad, por 9,99 libras al mes. Un año después de su lanzamiento, cuenta con 2,5 millones de usuarios en el Reino Unido. Sin embargo, su fundador advirtió, recientemente, que podría llevarles algún tiempo encontrar un modelo de negocio para el streaming de música eficaz a largo plazo. Se espera que otras compañías, incluida Sky, pongan en marcha servicios similares a lo largo del próximo año.

El actor Stephen Fry, conocido por su defensa de servicios en línea como Twitter, fue coronado como personalidad del año. También ha sido muy directo en algunos temas como la compartición ilegal de archivos, al reconocer recientemente haber descargado programas de TV de forma ilegal. En el mismo discurso criticó a las grandes discográficas por iniciar acciones legales contra los usuarios que comparten archivos. Más de 800.000 personas siguen su hilo de Twitter y se ha reconocido su ayuda a la hora de impulsar la popularidad de esta red social.

La relación de premios es la siguiente:

• Dispositivo extremadamente maravilloso: Apple MacBook Pro
• Dispositivo del año para el hogar: Humax Foxsat-HDR
• Dispositivo de trabajo del año: Apple MacBook Pro
• Vendedor del año: Amazon
• Nuevo servicio multimedia del año: BBC iPlayer HD
• Personalidad del año: Stephen Fry
• Contribución destacada a la tecnología: Jon Rubinstein
• Juego del año: Call of Duty: World At War
• Dispositivo de viaje del año: Apple iPhone 3GS
• Dispositivo sin el que no se puede vivir: Apple iPhone
• Cámara del año: Canon EOS 50D
• Ordenador del año: Lenovo IdeaPad S10E
• Marca del año: Google
• Dispositivo ecológico del año: Sony Bravia
• Lanzamiento del año: Google Android
• Producto musical del año: Sony X-Series Walkman
• Teléfono del año: HTC Hero
• Innovación del año: Spotify
• TV del año: Samsung UE40B7000 WW
• Dispositivo del año: HTC Hero
  

Fuente: BBC Technology