Enfermedades infecciosas

El transistor orgánico más veloz del mundo

El esfuerzo conjunto de dos equipos de investigación ha desembocado en la fabricación del transistor orgánico, de película delgada, más rápido del mundo. El logro demuestra además que esta tecnología tiene potencial suficiente para alcanzar un rendimiento que permita su uso en pantallas de televisión de alta resolución y dispositivos electrónicos similares.

Durante años, ingenieros de todas partes del mundo han estado tratando de utilizar materiales de bajo coste, como por ejemplo algunas clases de sustancias ricas en carbono, incluyendo ciertos plásticos, para crear semiconductores orgánicos capaces de ejecutar las mismas funciones que se realizan habitualmente con tecnologías más costosas, basadas en el silicio, y a una velocidad lo más cercana posible a la alcanzada con éstas últimas.

El término "orgánico" se limitaba originalmente a una gama menor de compuestos, pero ahora se ha ampliado para incluir sustancias sintéticas en cuya composición hay carbono y también incluye plásticos.

Ahora, los dos equipos citados, uno de la Universidad de Stanford en California, y otro de la Universidad de Nebraska-Lincoln, ambas en Estados Unidos, han creado transistores orgánicos de película delgada capaces de operar más de cinco veces más rápido que los ejemplos anteriores de esta tecnología experimental.

Los transistores transparentes en este vidrio del tamaño de un sello de correos tienen características que les permiten rivalizar en velocidad con algunas clases de transistores de silicio. (Foto: Jinsong Huang y Yongbo Yuan)

Utilizando su nuevo proceso, los equipos de investigación dirigidos por la ingeniera química Zhenan Bao, profesora en la Universidad de Stanford, y Jinsong Huang, profesor de ingeniería mecánica y de materiales en la Universidad de Nebraska-Lincoln, fabricaron transistores orgánicos de película delgada con características electrónicas comparables a las que poseen los caros televisores de pantalla curva basados en una tecnología del silicio.

Estos científicos lograron aumentar la velocidad de su nueva gama de transistores orgánicos de película delgada mediante modificaciones en un proceso estándar de fabricación de dichos transistores, estableciendo así un nuevo proceso.

Otras mejoras en el ciclo de fabricación podrían conducir al desarrollo de electrónica de bajo costo pero alto rendimiento, construida sobre sustratos transparentes como el vidrio y, en algún momento, en plástico transparente y flexible.

Los investigadores ya han demostrado que pueden crear electrónica orgánica de alto rendimiento que en un 90 por ciento es transparente a simple vista.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Yongbo Yuan, del Centro de Materiales y Nanociencia adscrito a la Universidad de Nebraska-Lincoln, Gaurav Giri, de la Universidad de Stanford, y Alex Ayzner del SSRL (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource)
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Mancha solar gigantesca

Una de las manchas solares más grandes de los últimos nueve años, catalogada con el nombre de AR1944, se ha visto a principios de enero de 2014, y el satélite astronómico SDO (Solar Dynamics Observatory, u Observatorio de Dinámica Solar), de la NASA, la ha observado detalladamente.

Esta enorme mancha solar se deslizó, desde la perspectiva visual de la Tierra, asomando primero por el borde izquierdo del disco solar sobre el 1 de enero pasado, y moviéndose después hacia la derecha, siguiendo la rotación del Sol.

Las manchas solares son áreas oscuras en la capa del Sol que convencionalmente se identifica como la superficie. Contienen conjuntos complejos de fuertes campos magnéticos y están sujetos a cambios constantes. Las manchas solares pueden llegar a ser más grandes que la Tierra.

Las manchas solares son parte de lo que se conoce como regiones activas, y entre las que también figuran regiones de la corona, una capa solar análoga a la parte alta de una atmósfera, por encima de la capa de las manchas solares.

Las regiones activas pueden ser el origen de algunos de los fenómenos más violentos en el Sol, como las erupciones solares, en las cuales el astro rey emite enormes fogonazos de luz y demás radiación a consecuencia de la liberación brusca de energía magnética, o las eyecciones de masa coronal que envían enormes nubes de material solar hacia el espacio.


Una de las manchas solares más grandes de los últimos nueve años, catalogada con el nombre de AR1944, ha sido vista a principios de enero de 2014. Se ha agregado una imagen de la Tierra para ofrecer una mejor referencia de tamaño. (Imagen: NASA / SDO)


Esos intrincados campos magnéticos pueden generar fenómenos de lo que se conoce como "meteorología espacial", y que pueden provocar daños que abarcan desde interferencias o errores en los sistemas de comunicaciones y el cese total del funcionamiento de algunos satélites, hasta cortes prolongados de suministro eléctrico en zonas geográficas amplias de la superficie de la Tierra.

Las manchas solares, conocidas por la humanidad desde hace siglos, constituyeron uno de los fenómenos astronómicos que más enfrentaron ciencia y religión en el pasado. Cuando la astronomía empezó a ser una ciencia empírica, bastantes de las observaciones que recogía contradecían el concepto religioso-estético que de los cielos se tenía. Su supuesta inmutabilidad se veía perturbada por la aparición y desaparición de estrellas (novas y otros fenómenos), lo que desconcertaba por completo a los teólogos. El dogma de la inmutabilidad del firmamento también englobaba al Sol. Cuando, valiéndose de los primeros telescopios, algunos astrónomos empezaron a informar de las manchas solares, las autoridades eclesiásticas se escandalizaron ante lo que consideraban una mentira blasfema. En el concepto religioso-estético que de los cielos se tenía, el Sol, como una obra divina, debía ser perfecto, inmaculado, sin manchas ni imperfecciones
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Nuevo prototipo sónico de ayuda a la ceguera

Los sistemas comerciales existentes hoy día para la movilidad de personas con discapacidad visual son insuficientes en España, según los investigadores de la UC3M, porque resultan muy costosos y demasiado aparatosos. La nueva ayuda técnica que han diseñado, que funciona como una guía de sonidos que informa del entorno al usuario, trata precisamente de hacer más económicos este tipo de ingenios complementarios al clásico bastón o perro guía.

El funcionamiento del sistema se describe en la tesis doctoral de Pablo Revuelta Sanz, dirigida por los profesores de la UC3M Belén Ruíz Mezcua y José Manuel Sánchez Pena, pertenecientes también al Centro Español de Subtitulado y Audiodescripción.

Su propuesta consiste en un procesador de estereovisión que, midiendo la diferencia de imágenes captadas por dos cámaras ligeramente desplazadas, calcula la distancia a cada punto de la escena. Después, para transmitir esa información al usuario se emplea un código de sonidos que informa de la posición y distancia de los distintos obstáculos. “Para representar la altura, el sintetizador emite hasta ocho tonos distintos”, explican sus creadores. Además, los sonidos están localizados lateralmente, de forma que algo a la izquierda suena más fuerte por ese lado, y viceversa.

Gafas sónicas. (Foto: UC3M)

Las personas entrevistadas por los investigadores para desarrollar el proyecto se lamentaban, entre otras cosas, del aparatoso montaje de otros sistemas. El nuevo prototipo consigue reducir el tamaño haciéndolo más práctico. Se compone de unas gafas con dos microcámaras, una placa del tamaño de un paquete de tabaco junto a la batería, un pequeño amplificador de audio estéreo y unos cascos de transmisión ósea. La cantidad de información recibida de la escena depende del perfil cognitivo seleccionado. Se puede elegir entre “seis perfiles, desde uno muy sencillo, con alarma sonora sólo cuando te vas a chocar, a otros que describen la escena con sesenta y cuatro sonidos simultáneos”, indica Pablo Revuelta.


Para desarrollar el proyecto se han realizado encuestas a personas expertas en el campo de la rehabilitación, la discapacidad visual y en técnicas y tecnologías de procesado de imagen y sonido. La transformación a sonidos del sistema se ha probado en 28 personas videntes, con baja visión y ciegas; y el sistema final con 8 personas ciegas en entornos reales. En general, presenta capacidades reales de descripción del entorno, aunque todos los participantes coinciden en que necesita algunos retoques, como reducir la tasa de errores del detector de profundidad.

Como informa Pablo Revuelta, “el sistema pretende ser un complemento al bastón o al perro guía, en ningún caso una sustitución”. En ese sentido, mientras la persona invidente presente una audición normal, podría usarlo. El sistema aún no está en una fase comercialización, porque de momento tan solo se ha construido un prototipo. Una de sus principales ventajas sería su precio, que calculan que podría oscilar en torno a 250 euros, “muy económico en comparación con otros sistemas que se comercializan actualmente”, según los investigadores.

“Es responsabilidad de toda la sociedad garantizar la existencia de este tipo de líneas de investigación aplicada si pretende poder decir sin titubeos que nos creemos y aplicamos la declaración universal de los derechos humanos”, concluye Revuelta.
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Ha nacido una nueva isla

Se ha verificado que la actividad volcánica a lo largo del borde occidental del Anillo de Fuego del Pacífico, donde la corteza oceánica está hundiéndose lentamente debajo de los continentes, dio lugar a una pequeña isla a finales de noviembre de 2013. Situada en el archipiélago de las Islas Ogasawara, el nuevo islote está a unos 1.000 kilómetros (600 millas) al sur de Tokio, en aguas consideradas como parte del territorio japonés.

El satélite EO-1 de la NASA observó desde el espacio la nueva isla el 8 de diciembre de 2013. El agua alrededor de la nueva isla aparece con su color natural distorsionado por la presencia en ella de gases y minerales volcánicos, así como sedimentos del fondo marino levantados como consecuencia de la erupción volcánica en la que se ha creado esta isla. También se apreciaron tenues bocanadas de humo blancuzco, alzándose sobre los sectores centro y sudoeste de la nueva isla, con toda probabilidad masas de vapor y otros gases volcánicos asociados con la erupción.

La nueva isla se forjó brotando del mar durante una erupción volcánica de la que se tuvo la primera noticia el 20 de noviembre de 2013.

Imagen de la nueva isla captada por el satélite EO-1 de la NASA el 8 de diciembre de 2013. (Foto: NASA Earth Observatory / Robert Simmon / NASA EO-1 team / Mike Carlowicz)

La nueva isla se encuentra a unos 500 metros de Nishino-shima, otra isla volcánica que experimentó una erupción por última vez en 1973-74, registrando también entonces un crecimiento de su territorio. Las dos islas están situadas aproximadamente a 27 grados de latitud Norte y 140 de longitud Este, a unos 130 kilómetros (80 millas) de la isla habitada más cercana.


Al principio, se asumió que esta nueva isla tendría una existencia efímera, como la de algunas nuevas islas formadas recientemente, frente a la costa de Pakistán y en el Mar Rojo, las cuales de manera natural no tardan en quedar hundidas por debajo del nivel del mar cuando la erosión ejercida por las olas acaba arrancando buena parte del material suelto que constituye el terreno que asoma fuera del agua, y que está integrado por barro, fragmentos de roca volcánica y sedimentos. Al hundimiento también pueden contribuir el propio peso del nuevo terreno, demasiado inestable y sujeto a la acción de la fuerza de la gravedad, así como los efectos de la contracción derivada del enfriamiento de la materia pétrea del terreno.

Sin embargo, a juzgar por los últimos datos, parece que la nueva isla es lo bastante grande como para sobrevivir durante al menos varios años, si no de forma permanente. A principios de diciembre, ya había crecido hasta medir 56.000 metros cuadrados (13,8 acres), cerca de tres veces su tamaño inicial. Además, su superficie está a entre 20 y 25 metros sobre el nivel del mar, lo que también ayudará a la conservación de la isla
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Descubren la causa de la extraordinaria longevidad de las células madre sanguíneas

Las células madre de la sangre que viven en la médula ósea están en la cima de un árbol genealógico complejo. Tales células sufren diversas vías de división hasta que finalmente producen glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Estas células "hijas" deben ser producidas a un ritmo de aproximadamente 1 millón por segundo para reponer constantemente la sangre del cuerpo.

Los científicos se han preguntado desde hace mucho tiempo qué es lo que permite a estas células madre persistir durante décadas, cuando su progenie vive sólo algunos días, semanas o meses antes de que deban ser reemplazadas. Ahora, en un estudio se ha encontrado uno de los mecanismos que permiten que estas células madre sigan dividiéndose a perpetuidad.

El equipo de Dennis Discher, de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia, ha descubierto que una forma de la proteína motora que permite a los músculos contraerse, ayuda a que estas células se dividan asimétricamente, de tal modo que una parte siga siendo una célula madre, mientras que la otra se convierta en una célula hija. Lo hallado en esta investigación podría conducir a la obtención de nuevos y reveladores datos sobre cánceres de la sangre, como la leucemia, y también abrir la puerta hacia el desarrollo de métodos eficaces para cultivar en laboratorio células sanguíneas aptas para su transfusión a pacientes.

Una célula madre sanguínea dividiéndose. La proteína motora miosina IIB, marcada en color verde, se concentra en el lado que seguirá siendo una célula madre. (Foto: Universidad de Pensilvania)

En la investigación también han trabajado, Jae-Won Shin, Amnon Buxboim, Kyle R. Spinler, Joe Swift, Dave P. Dingal, Irena L. Ivanovska y Florian Rehfeldt, de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia, Estados Unidos, así como científicos de la Universidad de Estrasburgo en Francia, el Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en California y la Universidad de California en San Francisco.
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