Este robot quirúrgico puede extirpar tumores cerebrales en niños

Este robot quirúrgico puede extirpar tumores cerebrales en niños

Su característica clave son los brazos huecos

Loukia Papadopoulos  24 de septiembre de 2023 11:53 a. m. EST

En una entrevista con Medical Design & Outsourcing publicada esta semana, el jefe de bioingeniería cardíaca pediátrica del Boston Children's Hospital, Pierre Dupont, destacó un nuevo robot lo suficientemente ágil como para eliminar tumores cerebrales de los pequeños cráneos de los niños.

"Necesitábamos utilizar brazos básicamente huecos", explicó DuPont a la revista.

“Había algunas tecnologías que permitían eso: activación del tendón como en los catéteres orientables, la misma tecnología que se usa en los broncoscopios robóticos. Y luego hay otra tecnología: los robots de tubos concéntricos, que es algo que desarrollé cuando estaba en la Universidad de Boston, y también otras personas han trabajado en ello de manera contemporánea”.[...]

Si bien la cirugía cerebral asistida por robot tiene muchas ventajas, es vital recordar que no reemplaza a un equipo quirúrgico experimentado. Los cirujanos siguen siendo un componente crucial de cada cirugía, controlan el sistema robótico y toman decisiones importantes durante toda la operación. Los robots sólo se utilizan para complementar y mejorar las capacidades humanas.

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Este nanodispositivo aprovecha la resistencia de Coulomb para generar electricidad

Este nanodispositivo aprovecha la resistencia de Coulomb para generar electricidad

Esta podría ser una nueva fuente de energía limpia en las costas del mundo

Rizwan Choudhury  23 de septiembre de 2023 12:26 p. m. EST

Un nuevo dispositivo más pequeño que un cabello humano puede generar electricidad a partir de la diferencia de salinidad entre el agua de mar y el agua dulce. Esta podría ser una nueva fuente de energía limpia en las costas del mundo.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign ha informado en la revista Nano Energy sobre el diseño de un dispositivo que puede convertir el flujo de iones de sal en energía eléctrica. El dispositivo está hecho de materiales semiconductores a nanoescala y funciona mediante un fenómeno llamado "arrastre de Coulomb". El equipo cree que su dispositivo podría usarse para recolectar energía de los gradientes naturales de sal en los límites del agua de mar y el agua dulce.

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Presentan un prototipo de desalinizadora que produce agua potable más barata que la del grifo

Presentan un prototipo de desalinizadora que produce agua potable más barata que la del grifo

Expertos del MIT y la Universidad Jiao Tong aseguran que su sistema basado en energía solar es viable

JOAQUIM ELCACHO 29/09/2023 06:00

Producir agua potable a partir de agua salada en cantidades relativamente importantes y a un precio incluso inferior al habitual en el agua de grifo, gracias simplemente al aprovechamiento de la energía solar, [...] es lo que han conseguido investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, en Cambridge, Estados Unidos) y de la Universidad Jiao Tong de Shangái (China). [...]

En el último prototipo, el agua puede subir naturalmente a través del tubo y entrar en la caja, donde la inclinación de la caja, combinada con la energía térmica del sol, induce al agua a circular a medida que fluye. Los pequeños remolinos ayudan a poner el agua en contacto con la capa superior de evaporación mientras mantienen la sal circulando, en lugar de sedimentarse y obstruirse.

Los investigadores calcularon que si cada etapa se ampliara a un metro cuadrado, se producirían hasta 5 litros de agua potable por hora, y que el sistema podría desalinizar agua sin acumular sal durante varios años. Dada esta vida útil prolongada y el hecho de que el sistema es completamente pasivo y no requiere electricidad para funcionar, el equipo estima que el costo total de funcionamiento del sistema sería más barato que lo que cuesta producir agua del grifo en los Estados Unidos.

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Confirman que la antimateria cae, como la materia, a causa de la gravedad

Confirman que la antimateria cae, como la materia, a causa de la gravedad

El trabajo descarta por completo una supuesta 'repulsión gravitacional' como explicación a la práctica ausencia de antimateria en el Universo

JOSÉ MANUEL NIEVES Madrid 27/09/2023 a las 17:14h.

Aunque la mayoría de los físicos lo sospechaban, nadie lo había visto hasta ahora. La antimateria responde a la gravedad del mismo modo en que lo hace la materia. Lo cual significa que si dejamos caer antimateria, ésta caerá hacia abajo, exactamente igual que la materia convencional. Y no, no 'caerá hacia arriba, repelida por una suerte de 'fuerza antigravitatoria'.

En un experimento único, en efecto, un equipo de investigadores de la colaboración internacional ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus), en el laboratorio europeo CERN, en Suiza, ha conseguido observar el camino descendente que siguen una serie de átomos individuales de antihidrógeno y ha proporcionado, tras décadas de dudas, una respuesta definitiva: la antimateria, cae.

El trabajo, que se acaba de publicar en 'Nature', descarta por tanto una supuesta 'repulsión gravitacional' como explicación a la práctica ausencia de antimateria en el Universo.

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Más información: https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/ciencia/2023/09/27/65141610e85ece5d738b4577.html

El láser de rayos X más potente del mundo disparado por primera vez

El láser de rayos X más potente del mundo disparado por primera vez

Con hasta un millón de destellos de rayos X por segundo, el láser ayudará a estudiar mecanismos en física, química y biología

Ameya Paleja 19 de septiembre de 2023 06:02 a. m. EST

El Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) ha disparado los primeros rayos X utilizando el láser de electrones libres de rayos X (XFEL) de fuente de luz coherente Linac (LCLS) mejorado, según un comunicado de prensa. La versión mejorada, denominada LCLS-II, se construyó por 1.100 millones de dólares. [...] La actualización, que duró más de una década, hace que el LCLS-II sea 8.000 veces más rápido, ya que puede generar casi un millón de destellos de rayos X por segundo, que son más potentes que cualquier cosa que hayamos visto antes.

Las capacidades mejoradas del LCLS-II se deben al acelerador superconductor construido para disparar los rayos X. El acelerador consta de 37 módulos que pueden enfriar el helio a -456 grados Fahrenheit (-271 grados Celsius), apenas un punto por encima del cero absoluto. A estas temperaturas, el acelerador aumenta los electrones a estados de alta energía con pérdidas de energía casi nulas. [...]

Ahora, con una configuración aún más potente [...], los investigadores podrán estudiar materiales cuánticos con mayor detalle, allanando el camino para construir dispositivos cuánticos, computadoras y procesamiento de datos ultrarrápido más eficientes. El LCLS-II también permitirá a los investigadores capturar instantáneas de reacciones químicas a escala atómica y ayudar a diseñar procesos más eficientes en industrias como la producción química y la generación de energía y ayudar en la reducción de gases de efecto invernadero.

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Hidrógeno verde producido con éxito a partir de residuos plásticos

Hidrógeno verde producido con éxito a partir de residuos plásticos

Una estrategia de bajas emisiones que podría amortizarse por sí sola ayuda a los científicos a lograr gas hidrógeno de alto rendimiento y grafeno de alto valor

Shubhangi Dua 15 de septiembre de 2023 01:09 p. m. EST

Recientemente, un equipo de científicos de la Universidad Rice obtuvo con éxito hidrógeno, una alternativa sostenible a los combustibles fósiles a partir de residuos plásticos. [...]

Kevin Wyss, ex alumno de doctorado de la Universidad Rice y autor principal del estudio, dijo que el equipo convirtió los plásticos de desecho (incluidos los plásticos de desecho mixtos que no tienen que clasificarse por tipo ni lavarse) en gas hidrógeno de alto rendimiento y grafeno de alto valor. “Si el grafeno producido se vende a sólo el cinco por ciento del valor actual de mercado, ¡un 95 por ciento de descuento en la venta! ⎯ se podría producir hidrógeno limpio de forma gratuita”, expresó Wyss. [...]

El proceso científico de crear hidrógeno a partir de material de desecho plástico implica exponer las muestras de desecho a un calentamiento rápido de Joule durante casi cuatro segundos. Esto elevó la temperatura a 3100 grados Kelvin. En consecuencia, el procedimiento vaporiza el hidrógeno del plástico, formando grafeno, un material notablemente ligero y robusto compuesto de una sola capa de átomos de carbono.

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La pintura revolucionaria que calienta o enfría los edificios sin gastar energía y se inspira en los camaleones

La pintura revolucionaria que calienta o enfría los edificios sin gastar energía y se inspira en los camaleones

Climatizar edificios requiere un gasto de energía y combustibles fósiles enorme. Pero el camaleón tiene la clave para solucionarlo, gracias a sus cambios de color.

Azucena Martín 20 de septiembre de 2023

En pleno verano o pleno invierno, el gasto de energía es enorme y el consumo de combustibles fósiles, un gran problema. Por eso, un equipo de científicos del Instituto de Ingeniería Harbin, en China, ha diseñado una alternativa inspirada en la piel del camaleón. Concretamente, han elegido el camaleón de Namaqua (Chamaeleo namaquensis), una especie africana muy bien adaptada a vivir en zonas desérticas, soportando cambios drásticos de temperatura.[...]

Estos científicos quisieron diseñar una pintura capaz de cambiar de color como lo hace el camaleón: cuando el ambiente es muy cálido, se vuelven de un gris claro, que les permite reflejar el calor. Igual que cuando pintamos una casa de blanco. En cambio, cuando empieza a hacer frío, se tornan de un tono marrón oscuro, que absorbe la mayor cantidad de calor posible, evitando que mueran helados. Para ello, se basaron principalmente en microcápsulas termocrómicas. [...]

Todo esto permitiría climatizar los edificios todo el año de una forma eficiente, limpia y aparentemente rentable. Habrá que investigar aún un poco más, pero quizás en el futuro nuestras casas estén inspiradas en la piel de un camaleón. Desde luego, mirar a la naturaleza es interesante por muchísimos motivos, no solo para alegrarnos la vista.

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El avance de los puntos cuánticos promete un mundo de sensores baratos

El avance de los puntos cuánticos promete un mundo de sensores baratos

"Pensábamos que probablemente funcionaría, pero nos sorprendió mucho lo bien que funcionó. Inmediatamente, desde la primera vez que lo probamos, vimos la luz"

Amal Jos Chacko  10 de septiembre de 2023 07:34 a. m. EST

Aprovechando su amplia experiencia en puntos cuánticos y tecnología infrarroja, el equipo de investigación buscó lograr una técnica de "cascada" que antes era inalcanzable con puntos cuánticos coloidales. Esta técnica de "cascada" implica hacer pasar una corriente eléctrica a través de un dispositivo, lo que hace que millones de electrones viajen a través de él. Cuando la arquitectura del dispositivo se ajusta con precisión, los electrones caen a través de una serie de niveles de energía discretos, similar a descender por una cascada de cascadas. En cada nivel, los electrones emiten energía en forma de luz.

Crearon una "tinta" densa compuesta por billones de nanocristales y la esparcieron sobre una superficie. Cuando se envió una corriente eléctrica a través de esta superficie, el equipo observó un resultado inesperadamente positivo. [...] "En este momento, el rendimiento de estos puntos es cercano al de las fuentes comerciales de luz infrarroja existentes, y tenemos razones para creer que podríamos mejorarlo significativamente", dijo a University of Chicago News.

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Logran generar electricidad a partir de aguas residuales

Logran generar electricidad a partir de aguas residuales

El descubrimiento tiene el potencial de revolucionar tanto el tratamiento de residuos como la producción de energía: todo gracias a una bacteria

09/11/202311 de septiembre de 2023

Un equipo de científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) ha logrado un avance significativo en el campo de la bioelectrónica al triplicar la capacidad de producción de electricidad de la bacteria E.coli común mediante una ingeniosa modificación del microbio en diversos entornos, con notables resultados obtenidos a partir de su presencia en aguas residuales.

El estudio, publicado en la revista científica Joule, no solo representa un hito en la generación de electricidad microbiana, sino que también ofrece una solución sostenible para el tratamiento de residuos orgánicos.

La bacteria E.coli, conocida por su capacidad inherente para generar electricidad, fue sometida a un proceso revolucionario denominado "transferencia extracelular de electrones". Este método permite crear una ruta optimizada a través de las membranas internas y externas de la célula, lo que triplica su capacidad de producir electricidad mientras se alimenta a la vez de los sustratos orgánicos presentes en las aguas residuales.

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Más información: https://interestingengineering.com/science/engineered-ecoli-electricity-from-wastewater

Una nueva técnica abre la puerta a la codificación de datos en fotones individuales

Una nueva técnica abre la puerta a la codificación de datos en fotones individuales

Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional de Los Álamos ha desarrollado con éxito una nueva técnica que podría permitir la creación de una Internet fotónica ultrasegura

Christopher McFadden 27 de agosto de 2023 06:42 a. m. EST

Investigadores del Laboratorio Nacional de Los Álamos han desarrollado con éxito una nueva forma de producir un tipo específico de fotón que podría resultar fundamental para el intercambio de datos cuánticos, en particular el cifrado. Hasta ahora ha resultado difícil crear y controlar el tipo específico de fotones, llamado "luz polarizada circularmente" , pero esta nueva técnica hace que el proceso sea más fácil y, lo que es más importante, más barato. Esto se logró, explica el equipo, apilando dos materiales diferentes, atómicamente delgados, para "torcer" (polarizar) fotones de una manera predecible. [...]

El estado de polarización "codifica" efectivamente los fotones generados, lo que lo convierte en un paso crucial para la criptografía y la comunicación cuánticas. "Con una fuente para generar un flujo de fotones individuales y también introducir polarización, básicamente hemos combinado dos dispositivos en uno", dijo Htoon.

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Observan por primera vez neutrinos en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN

Observan por primera vez neutrinos en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN

Por Julio García G. / Redacción AN / MDS • 27/08/2023

Es probable que los neutrinos (partículas más abundantes del universo) sean una de las partículas subatómicas más elusivas existentes debido a que casi no tienen masa y, además, carecen de carga eléctrica, por lo que interactúan muy poco con el resto de las partículas y, por tanto, con la materia. Esta baja interacción produce que, todos los días, nuestro cuerpo sea bombardeado por millones de ellos sin que siquiera nos demos cuenta. [...] 

Su origen no es incierto ya que hoy se sabe, gracias a las profundas investigaciones que a largo de décadas se han hecho de ellos, que su nacimiento está ligado con la Gran Explosión o ´Big Bang´, además de que constantemente son producidos en el interior de los astros como las supernovas (a partir de los complejos procesos nucleares que tienen lugar allí). También surgen tras las colisiones de rayos cósmicos con la atmósfera de la Tierra y en los aceleradores de partículas.

A pesar de que actualmente existen varios proyectos con presupuesto millonario para cazarlos, como el Observatorio de neutrinos IceCube que opera en el Polo Sur, científicos del CERN de Ginebra, Suiza -donde se encuentra el acelerador de partículas más grande y complejo del mundo, el LHC- anunciaron que por primera vez se ha realizado un experimento en las instalaciones de este acelerador donde han podido observarse directamente neutrinos.

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Gafas para daltónicos: Abriendo ventanas de color al mundo

Gafas para daltónicos: Abriendo ventanas de color al mundo

NCYT, 01/09/2023

El daltonismo es una condición hereditaria que afecta a la percepción del color. Las personas con daltonismo tienen dificultades para distinguir ciertos colores, debido a la falta o mal funcionamiento de ciertas células receptoras en la retina, conocidas como conos. Esto puede impactar la capacidad para distinguir entre rojo y verde, azul y amarillo, o incluso percibir una variedad completa de colores.

Las gafas para daltónicos utilizan la tecnología de filtración de color para realzar la visión de aquellos con dificultades cromáticas. Estas gafas están diseñadas para ajustar los espectros de luz entrantes, lo que permite a las personas con daltonismo ver colores que antes eran difíciles de discernir. Al filtrar selectivamente ciertas longitudes de onda de luz, las gafas pueden mejorar la distinción entre colores y crear un contraste más vívido. [...] Los testimonios de personas que han usado estas gafas a menudo destacan momentos emocionales al ver colores en su esplendor por primera vez. Desde un atardecer en tonos cálidos hasta el resplandor de las flores en primavera, las gafas para daltónicos están agregando capas de belleza a la vida cotidiana.

La ciencia detrás de estas gafas sigue avanzando a medida que los investigadores buscan perfeccionar la tecnología de filtración de color.

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El invento contra la sequía que usa el Ejército de España para tener agua potable sin gastar energía

El invento contra la sequía que usa el Ejército de España para tener agua potable sin gastar energía

En el situado en el Pico de las Nieves, en Gran Canaria, acaba de instalarse un sistema de captación de agua a partir de la humedad en el aire y que no necesita energía para funcionar

Historia de Izan González • 28/08/2023

El sistema, el primero de su tipo en instalarse en el Ejército, ya se encuentra operativo y hace unos días se llevó a cabo la integración con el sistema de abastecimiento de agua potable de la unidad. El proyecto, según explica el Ministerio de Defensa en un comunicado, ha sido ideado e impulsado por el capitán Francisco J. Morán Martín junto con una empresa canaria. "Se busca reducir el consumo de agua procedente de manantial debido a que es un recurso natural muy escaso". [...] Actualmente, la instalación consta de un total de 12 recolectores, capaces de producir —al menos en teoría— hasta 200.000 litros de agua por año. [...]

El sistema se compone de una estructura tridimensional metálica de 4 metros de altura, junto a una malla de monofilamento de polietileno de alta densidad, con protección frente a los rayos UV. El entramado interno del recolector está diseñado para garantizar la correcta conducción de las gotas de agua atrapadas por la malla y provenientes de la humedad natural. En la parte inferior de esa estructura se ha instalado una bandeja de recogida de agua que cuenta con una cierta inclinación para que la canalización llene los depósitos. El sistema se completa con una red de tuberías y un contador de agua.

Las condiciones climatológicas que se dan en el canario Pico de las Nieves son las adecuadas para instalar este tipo de sistemas de recolección.

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Ralentizan el tiempo 100.000 millones de veces gracias a un ordenador cuántico

Ralentizan el tiempo 100.000 millones de veces gracias a un ordenador cuántico

El experimento sirvió para observar una reacción química que dura la milbillonésima parte de un segundo

P. BIOSCA Madrid 29/08/2023 a las 11:30h.

Es el caso del experimento llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Sydney (Australia), que por primera vez han utilizado un ordenador cuántico para diseñar y observar directamente un proceso crítico en las reacciones químicas ralentizándolo 100.000 millones de veces. [...] En concreto, el equipo fue testigo del patrón de interferencia de un solo átomo causado por una estructura geométrica común en química llamada «intersección cónica». Las intersecciones cónicas son vitales para procesos fotoquímicos rápidos, como la captación de luz en la visión humana o la fotosíntesis. Los químicos han intentado observar directamente estos procesos desde la década de 1950, pero no es factible observarlos directamente dadas las escalas de tiempo extremadamente rápidas a las que ocurre; se dan en cuestión de femtosegundos, lo que equivale a equivale a la milbillonésima parte de un segundo.

Para solucionar este problema, los investigadores crearon un experimento utilizando un ordenador cuántico de iones atrapados de una manera completamente nueva.

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Más información: https://interestingengineering.com/science/chemical-reaction-100-billion-slowmo