viernes, abril 18, 2008

Ropa que monitoriza nuestro estado de salud

Un nuevo parche podría llegar a monitorizar la salud de una persona utilizando minúsculas muestras de sudor. El parche lo está desarrollando Biotex, un consorcio de empresas e institutos de investigación europeos, entre los que se encuentra el Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM).

La mayoría de las prendas de ropa diseñadas para monitorizar la salud se basan en medidas fisiológicas, como la temperatura corporal y el ritmo cardíaco. Este es uno de los primeros intentos de analizar, por medio de la ropa, señales bioquímicas de forma continuada. El equipo utilizó un novedoso enfoque para realizar un seguimiento de una combinación de hilos hidrofílicos e hidrofóbicos tejidos entre sí para canalizar el sudor hacia los sensores. Mediante acciones naturales de atracción y repulsión para mover el sudor, el método evita también la necesidad de fuentes de energía adicionales, que añadirían más volumen al dispositivo, haciendo que fuese menos apropiado para su uso diario.

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

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sábado, julio 07, 2007

Diminuto generador que funciona con vibraciones

Diminuto generador que funciona con vibraciones (BBCNews)

Según un artículo publicado esta semana en BBCNews, científicos de la Universidad de Southampton han desarrollado un generador que funciona con vibraciones, pudiendo impulsar dispositivos en los que es complicado reemplazar la batería, como los marcapasos.

Inicialmente, se espera utilizar el dispositivo para impulsar sensores inalámbricos en equipos de plantas de manufactura.

Según sus creadores, el generador es hasta 10 veces más eficaz que otros dispositivos similares. Este diminuto dispositivo, con un tamaño de menos de un centímetro cúbico, utiliza las vibraciones del mundo que lo rodea para hacer que unos imanes en el interior del dispositivo se muevan y generen energía.

Aunque el generador apenas produce microvatios, eso es más que suficiente para impulsar los sensores colocados en las máquinas de las plantas de manufactura, señala el Dr. Steve Beeby, quien dirigió el desarrollo del dispositivo.

"La gran ventaja de los sistemas de sensores inalámbricos es que al eliminar los cables y las baterías se pueden colocar los sensores en sitios anteriormente inaccesibles", añade.
El uso de este diminuto generador permite también utilizar un mayor número de sensores, puesto que ya no es necesario visitarlos para reemplazar o recargar las baterías, señala el Dr. Beeby.

El generador se ha desarrollado para funcionar en le interior de compresores de aire, pero, según Beeby, en un futuro se podría llegar a utilizar en implantes médicos de carga automática como los marcapasos.

En un marcapasos, el propio latido del corazón humano sería suficiente para mantener en movimiento los imanes que se encuentran en su interior.

También se podría utilizar para impulsar sensores colocados en puentes de ferrocarriles y carreteras para realizar un seguimiento de las condiciones en las que se encuentran dichas estructuras.

La investigación ha sido financiada por la UE como parte del proyecto “Vibration Energy Scavenging”, de 14,3 millones de euros, destinado a investigar cómo utilizar las vibraciones medioambientales para generar energía.

Fuente: http://news.bbc.co.uk/

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miércoles, junio 21, 2006

Sensores

Diminutos sensores implantables que controlan el estado de salud

Se trata de sensores multifunción del tamaño de una mota de polvo, que pueden detectar cualquier cosa, desde la presión sanguínea hasta compuestos tóxicos.

Según un artículo de Tecnology Review del 16 de junio de 2006, este dispositivo basado en la tecnología de memoria flash ( la que utilizan algunas cámaras digitales, dispositivos electrónicos portátiles y teléfonos móviles), se podría llegar a utilizar para una gran variedad de aplicaciones, entre las que se incluyen mejores pruebas de detección de drogas o dopaje, un seguimiento continuado del estado de salud de órganos y vasos sanguíneos e incluso la detección de sustancias químicas en el ambiente.

El desarrollo comercial de estos sensores inventados por Edwin Kan, profesor de ingeniería informática y eléctrica de la Universidad de Cornell, lo está llevando a cabo Transonic Systems, en Ithaca, Nueva York. Según Bruce McKee, ingeniero proyectista de Transonic, su primera aplicación podría estar disponible en 5 años y será probablemente el estudio y control de la temperatura, la presión y el flujo en pequeños vasos sanguíneos de animales de laboratorio, una parte importante en las pruebas de fármacos. Para ello, se implantarían los sensores en el torrente sanguíneo de los animales.

Kan ha construido unos sensores prototipo de 100 micrómetros, pero afirma que podrían ser incluso más pequeños. Actualmente, los sensores comunican la información detectada y reciben corriente por cables, pero según Kan se podría añadir una radio emisora y una fuente de energía, convirtiéndolo en inalámbrico, y el tamaño total del dispositivo apenas aumentaría un par de milímetros cuadrados.

Según McKee, el diminuto tamaño de los sensores y su escaso consumo es lo que hace sea posible implantarlos de forma permanente en el cuerpo humano, una vez transformados en inalámbricos.

Fuente: Technology Review

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jueves, septiembre 08, 2005

Redes de sensores sin cable

Según un estudio reciente realizado por On World, el mercado de redes de sensores sin cable experimenta un alto crecimiento en la demanda, porque cada vez más empresas quieren instalar este tipo de red.

El estudio de ON World se llama "Wireless Sensor Networks: Growing Markets, Accelerating Demand", y es basado en los resultados de una encuesta realizada con 147 empresas. Incluye predicciones sobre producción e ingresos en ocho mercados de redes de sensores sin cable, además de análisis y resultados sobre motivación del sector, avances en las aplicaciones actuales de redes de sensores y las últimas tendencias del mercado.

Según la directora de investigación de ON World, durante 2005 se utilizarán al menos un millón de nodos de redes de sensores sin cable. Además, las redes de 500 nodos o mas son cada vez más frecuentes y existen ya varios casos de miles de nodos en una sola red.

El informe concluye que existe en la actualidad una demanda "abrumadora" de soluciones ofrecidas por redes de sensores sin cable por parte de empresas industriales. De las empresas sondeadas para el estudio, 29 por cien utilizan WSN (las siglas de redes de sensor sin cable en inglés) mientras que más de 40 por cien consideran muy probable la posibilidad de que realicen pruebas piloto con redes de sensores sin cable dentro del próximo año y medio.

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martes, enero 18, 2005

Avances en medicina: sensor para obtener imágenes diagnósticas

Ayer Micron Technology, Inc. anunció que sus científicos han desarrollado un nuevo producto diseñado para facilitar diagnósticas médicas. Se trata de un sensor que mejora el rendimiento del conocido PillCam, un aparato que, al ser tragado por el paciente, pasa por el esófago y envía imágenes desde el interior.

El nuevo sensor CMOS se introduce en el PillCam y permite tomar 14 imágenes por segundo a un receptor que lleva el paciente. Este avance pemitirá que médicos puedan diagnosticar con mucho más precisión enfermedades de la garganta y trastornos y lesiones del esófago.

El nuevo aparato tiene un sensor en cada punta, y una velocidad de imágenes 7 veces mayor que la versión anterior. Los expertos lograron un aumento tan espectacular en la velocidad de imágenes al mantener la potencia baja y desarrollar un control automático de iluminación.

El primer PillCam fue presentado en 2001 y logró la aprobación de todos como un avance que suponía el primer método de diagnóstico no invasivo para enfermedades intestinales.

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miércoles, diciembre 22, 2004

Nanotecnología molecular y sensores

La nanotecnología es la manipulación de materiales a una escala molecular. Muchos científicos utilizan hebras artificiales de ADN para lograrlo.

Technology Review publica que investigadores de la Universidad de Dortmund han descubierto la forma de hacer que ADN pegue y separe nanopartículas de oro a medida. Se podría aplicar este método a sensores que detectan sustancias y actividades biológicas en el laboratorio y en el cuerpo humano. También se podría aplicar a materiales programables cuyas propiedades se pueden cambiar al añadir un trozo de ADN.

ADN consiste en cuatro bases químicas - adenina, guanina, citosina y timina - unidas a un esqueleto de fosfato-azúcar. Las hebras de ADN se unen cuando las secuencias de bases se aparean - adenina con timina y citosina con guanina. Con el nuevo avance científico desarrollado por el equipo alemán, es posible lograr que hebras artificiales cortas de ADN formen estructuras, y luego se puede manipularlas para que se peguen a otros materiales y a continuación, es posible organizar estos otros materiales dentro de una estructura.

En esta investigación, los científicos utilizaron dos secuencias de hebras sencillas de ADN que se pegan a una nanopartícula de oro y una tercera hebra con tres secciones. Las primeras dos secciones de la tercera hebra aparean con cada una de las hebras de nanopartículas, pegándolas para que las nanopartículas de oro que llevan se posicionan cerca. Se puede separar las nanoparticulas utilizando un tercer tipo de hebra ADN que es igual que la hebra pegada de ADN. Esta hebra se adhiere primero a la tercera sección, la que está libre, de la hebra adhesiva de ADN y tira hasta que toda la hebra se despegaue.

Artículo original aquí

Nanopartículas
Potencial económico del mercado de nanosensores
Presentación virtual sobre la nanotecnología molecular



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miércoles, diciembre 08, 2004

Nanosensores - predicciones económicas

Según un nuevo informe que acaba de publicar NanoMarkets LC, el mercado de sensores fabricados con nanotecnología generará unos ingresos globales de $2.8 billónes de dólares en 2008, y unos $17.2 billones en 2017.

En informe se centra sus predicciones en sensores nanoelectrónicos que se utilizan para reducir el tamaño y los costes para ofrecer un alto nivel de integración, incluyendo plataformas que consisten en nanotubos de carbón, nanocables, molectrónica, spintrónica y la llamada electrónica plastica.

También estudia los sensores convencionales que utilizan nanomateriales y materiales sensoriales. NanoMarkets divide este campo en distintos segmentos, incluyendo nanosensores para aplicaciones militares y para sistemas de defensa nacional, que serán capaces de detectar materiales radioactivos y biotoxinas tipo antrax. El estudio prevé que este mercado llegará a generar $827 millones en 2008 y $3.9 billones en 2012.

Artículos relacionados:
Nanosensores químicos
Últimos avances científicos con nanosensores

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domingo, octubre 24, 2004

Sensores magnéticos para atacar virus.

Científicos del Scientists del Argonne National Laboratory han desarrollado un nuevo tipo de sensor magnético capaz de detectar a biomoléculas. El aparato se basa en la medición de la relajación browniana de nanopartículas magnéticas conectadas a biomoléculas. Esta técnica podría ofrecer aplicaciones para el campo de la medicina y la detección de bacteria y virus en el medioambiente.

Seok-Hwan Chung y su equipo miden el cambio en la susceptibilidad magnética de las nanopartículas en un campo magnético alternante. La susceptibilidad depende del tiempo necesario para que los giros magnéticos de las nanopartículas se relajen a su alineación original después de eliminar el campo magnético.

Existen dos tipos de relajación magnética: en la relajación tipo Browniano las partículas giran en solución debido a su energía termal, mientras que en la relajación de Néel los movimientos internos dipolos de las partículas giran.

La relajación de Néel normalmente ocurre en las partículas menores de 10 nanometros, mientras que la relajación Browniana predomina en las partículas más grandes. Las técnicas sensoras que miden tiempos de relajación de Néel ya existen, pero no son capaces de distinguir entre objetivos distintos con propiedades similares.

Más información sobre este avance tecnológico aquí.

Enlaces:
Redes sensores
Redes de sensores sin cable

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jueves, octubre 14, 2004

Ultimos avances científicos con nanosensores

La empresa biofarmaceutica canadiense, Biophage Pharma Inc. (TSX-V: BUG), acaba de anunciar que uno de sus equipos de investigación ha logrado un nuevo avance en el campo de la detección y cuantificación de pequeñas cantidades de bacteria.

Biophage es una empresa especializada en el desarrollo de nuevas terapias y diagnósticas médicas basadas en su experiencia dentro del campo de la imunología y terapia phage.

A través de una nueva tecnología aplicada a sus nanosensores, Biophage ha desarrollado un nanosensor capaz de detectar un numero muy reducido de bacteria - de 5 a 10 - en 1ml de muestra líquida.

Al ser capaz de detectar una cantidad tan pequeña de bacteria de forma muy rápida, esta nueva tecnología nanosensor podría convertirse en una herramienta útil en el control del medio ambiente y la defensa de nuestro biosistema. Según la presidenta de Biophage, este ultimo avance supone un nuevo hallazgo para la cuantificación de bacteria en una muestra líquida.

La nueva plataforma se basa en innovaciones en la espectroscopía de impedancia (EI) y la nanotecnología, y consiste en una técnica sencilla y sin etiquetas que requiere muy poca manipulación de la muestra. Se puede aplicar al estudio de toxicidad entre otras cosas.

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martes, agosto 31, 2004

Nano-sensores químicos

Nuevos tipos de sensores químicos para control medioambiental, seguridad alimentaria o aplicaciones de seguridad se podrían basar en nanotecnología, según un profesor ayudante de Química de la Universidad UC Davis, Prof. Osterioh.

“Los nanomateriales se ajustan bien a las aplicaciones de sensores químicas, porque sus propiedades químicas varían bastante en respuesta a los cambios que ocurren en su entorno químico” dice Osterioh. Como se pueden fabricar los nanomateriales de estructuras de unos cuantos atomos, solo unas cuantos moléculas de química pueden provocar una reacción. Osterloh y su equipo han descubierto que nanocables hechos con átomos de litio, molibdeno y selenio producen cambios en la resistencia eléctrica de hasta 200 por ciento al ser expuestos a vapores de solventes orgánicos. Cuando se depositan los nanocables entre dos conductores, se forma un sencillo sensor químico.

Al agregar grupos químicos a los nanocables, los investigadores pudieron modificar el sensor para medir la acidez de una solución. Actualmente el equipo investiga si esta propiedad “programadora” se podrá extender para hacer factible el uso de sensores para detectar explosivos u otros peligros como contaminación medioambiental (por ejemplo plomo en agua potable).

El trabajo fue presentado durante la reunión anual de la American Chemical Society en Filadelfia la semana pasada

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lunes, junio 21, 2004

Redes de sensores sin cable

Una de las tecnologías que cambiarán el mundo según MIT Technology Review son las redes de sensores sin cable.

¿Qué son redes de sensores sin cable? Son redes de nano aparatos autónomos capaces de una comunicación sin cable y suponen uno de los avances tecnológicos más investigados en la actualidad. A través de redes de sensores, se puede integrar funcionalidades que antes eran independientes unas de otras, con el fin de lograr máxima eficiencia sobre todo en los campos de consumo y gestión de energía.

Las redes de sensores con cable no son nuevas y sus funciones incluyen medir niveles de temperatura, líquido, humedad etc. Muchos sensores en fábricas o coches por ejemplo, tienen su propia red que se conecta con un ordenador o una caja de controles a través de un cable y, al detectar una anomalía, envían un aviso a la caja de controles. La diferencia entre los sensores que todos conocemos y la nueva generación de redes de sensores sin cable es que estos últimos son inteligentes (es decir, capaces de poner en marcha una acción según la información que vayan acumulando) y no son limitados por un cable fijo.

Pero nuevos avances en la fabricación de microchips de radio, nuevas formas de routers y nuevos programas informáticos relacionados con redes están logrando eliminar los cables de las redes de sensores, multiplicando así su potencial.

Las redes de sensores pueden utilizar distintas tecnologías de sin cable, incluyendo IEEE 802.11, LANS sin cable, Bluetooth y identificación de la frecuencia de radio. Actualmente se trabaja con radios de baja frecuencia con un alcance de hasta 80 metros y velocidades de hasta 300 Kb/segundo.

Las últimas investigaciones apuntan hacia una eventual proliferación de redes de sensores inteligentes, redes que recogerán enormes cantidades de información hasta ahora no registrada que contribuirá de forma favorable al buen funcionamiento de fábricas, al cuidado de cultivos, a tareas domésticas, a la organización del trabajo y a la predicción de desastres naturales como los terremotos. En este sentido, la computación que penetra en todas las facetas de la vida diaria de los seres humanos está a punto de convertirse en realidad.

Aunque la tecnología relacionada con las redes de sensores sin cable está todavía en su primera fase, equipos de investigación en la Universidad de California Berkeley ya han fabricado una caja que se puede adaptar a muchos tipos de sensores. Los científicos utilizan los sensores sin cable para encontrar y controlar microclimas y plagas en plantaciones de uva, para estudiar los hábitos de aves y para controlar sistemas de ventilación y calefacción. En la Universidad de California Los Angeles, investigadores utilizan las redes de sensores sin cable para recibir información detallada sobre el efecto de los movimientos sísmicos en los edificios.

Si los avances tecnológicos en este campo siguen a la misma velocidad que han hecho en los últimos 2 años, las redes de sensores sin cable revolucionará la capacidad de interacción de los seres humanos con el mundo.

Enlaces útiles:
2nd European Congress on Wireless Sensor Networks

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