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27/Ene/09

Diez dispositivos de ciencia ficción que pronto podrían estar en sus manos

Lance su mente 30 años atrás, si tiene suficiente edad, y puede recordar un evento algo aburrido, aunque retrospectivamente trascendental. En 1979, la firma japonesa NET inauguró la primera red de teléfonos celulares en Tokio

Durante décadas, esos objetos fueron juguetes de los súper ricos. Quién habría pensado que hoy hay suficientes teléfonos celulares para que la mitad de la población mundial tenga uno.

No es la única revolución tecnológica reciente. ¿Habría soñado que una colección entera de música podría un día caber en su bolsillo? ¿Y qué me dice de un sistema que lo ayuda comunicarse y compartir información alrededor del mundo en un instante?

Mirar fijamente una bola de cristal es un esfuerzo difícil, pero hemos decidido aventurarnos. En esta ocasión especial, evaluamos las posibilidades de 10 de los artefactos más nuevos que en 30 años pueden cambiar nuestras vidas tanto -o tal vez más- como los teléfonos celulares, los iPods y la Internet.

1 - Súper visión

¿Quién alguna vez podría rechazar la oportunidad de probar un par de verdaderas gafas de rayos-X? Puede no gustarle siempre lo que llegue a ver, pero dotado con la visión de Superman, podría ver a través de paredes sólidas, espiar a sus vecinos o tener vigilados a sus hijos en el piso superior. Por desgracia, todavía no existen, a pesar de lo que dicen esos anuncios en la contraportada de las tiras cómicas infantiles. Sin embargo, hay algunos trucos tecnológicos que pueden llegar a brindarle un buen rato.

A diferencia de la luz visible, las ondas de radio pueden pasar a través de materiales sólidos. En 2006, ingenieros de Cambridge Consultants en el Reino Unido anunciaron que habían construido un sistema del tamaño de un maletín llamado Prism 200 que puede detectar personas a través de una pared de ladrillo al disparar pulsos de radar de banda ultra ancha y escuchar los ecos que regresaban.

Vídeo: Un dispositivo de radar puede ser usado para rastrear movimiento a través de paredes.

De acuerdo con la compañía, estos pulsos pueden pasar a través de materiales de construcción de más de 40 centímetros de grosor, y descubrir actividad hasta una distancia de 15 metros. El dispositivo podría ser usado para rastrear personas en situación de rehenes, sugiere la compañía, pero tiene un defecto crucial. Para evitar ser cegado por paredes y otras estructuras fijas, está diseñado sólo para registrar objetos que generan ecos que varían rápidamente. En otras palabras, sólo puede detectar a las personas cuando se mueven.

Incluso a las estatuas humanas les costaría mucho evitar la detección del sensor radar de Erwin Biebl, sin embargo. El equipo de Biebl en la Technical University de Munich en Alemania ha construido un dispositivo que puede captar diminutos movimientos como la respiración, o incluso el latido de un corazón, a través de una puerta cerrada.

Su equipo encontró que las ondas de radio entre 433 megahertz y 24 gigahertz pueden pasar a través de la piel y los huesos, pero son parcialmente reflejadas por la capa grasa que rodea a los músculos como el corazón. El equipo lo ha aprovechado usando el efecto Doppler para captar los cambios por debajo del centímetro en el movimiento causado por el latido de un corazón o el movimiento de los pulmones.

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2 - Acto de desaparición

Pocos sueños han volado desde la ciencia ficción a los hechos tan rápidamente como las "capas de invisibilidad". La primera, que sólo funcionaba para microondas, fue revelada en 2006. Desde entonces el campo ha sido inundado con intentos de hacer capas rivales de la de Harry Potter.

Al cubrirlo, un objeto desaparece porque dirige las ondas electromagnéticas a su alrededor -como si las ondas hubieran pasado a través. Hasta ahora, la única manera de hacerlo es con "metamateriales", que están hechos de componentes electrónicos diseñados para interactuar con la luz y dirigirla de un modo controlable. El objetivo es crear un manto que funcione en un amplio espectro de frecuencias visibles. Hacer estos componentes no es fácil. Tienen que ser diminutos -más pequeños que la longitud de onda de la luz para la que son diseñados.

El año pasado, un grupo en la University of California, Berkeley, construyó un material que podía doblar -más que reflejar- la luz visible hacia atrás por primera vez. Ulf Leonhardt de la universidad de St Andrews, Reino Unido, ha mostrado cómo podría trabajar los metamateriales en una gama de frecuencias.

Aún más increíble, un equipo de la Universidad de Hong Kong de Ciencia y Tecnología en China ha descubierto cómo esconder objetos a cierta distancia. Sugieren usar "materiales complementarios" que tienen propiedades ópticas que se cancelan mutuamente. Una onda polarizada sobre un plano único que pase a través de un material se distorsionará, pero esta distorsión es cancelada cuando la onda pasa a través del material complementario, haciéndolo ver como si ahí no hubiera ningún material.

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3 - Curación sin manos

Los teléfonos celulares modernos pueden hacer más que un "comunicador" de Star Trek, pero el escáner médico portátil del Doctor "Huesos" McCoy, que revelaba heridas internas en un instante, está demorando más tiempo en aparecer en el mundo real. Cuando lo haga, puede ir más lejos: los ingenieros están desarrollando un escáner portátil, no sólo para descubrir heridas internas como arterias rotas, sino también curarlas en un instante.

El secreto de este dispositivo es una onda de sonido de alta frecuencia. Los paramédicos ya usan estos rayos de ultrasonido para examinar a los bebés en el útero. Pero si eleva la intensidad y enfoca el rayo en un sitio, puede generar el suficiente calor para quemar la piel.

Lawrence Crum de la University of Washington en Seattle ha mostrado que el ultrasonido de alta intensidad puede cauterizar arterias sangrantes. Su compañía, Ultrasound Technology, ha desarrollado un dispositivo manual que permite a los cirujanos cortar órganos ricos en sangre y cauterizar el corte al mismo tiempo. Crum espera probarlo en seres humanos este año.

Los rayos de ultrasonido débiles también pueden ser usados para descubrir la circulación rápida de la sangre, característica de una arteria sangrante. La DARPA, Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de la Defensa del gobierno estadounidense, está financiando un proyecto para combinar las dos ideas, que resultará en el Sistema Acústico de Coagulación Profunda -un dispositivo portátil que usa el ultrasonido para ubicar y cerrar los vasos sanguíneos sangrantes.

El dispositivo constará de un conjunto de transceptores de ultrasonido incorporado en una banda que puede ser envuelta alrededor de un miembro lastimado. Los transceptores emitirán ultrasonido de baja potencia buscarán reflejos desde las arterias dañadas. Si descubren un vaso sanguíneo que "pierde", los transceptores lo cierran. Para evitar el daño en la piel sana, varios rayos son enfocados cuidadosamente para coincidir dentro del cuerpo donde su calor combinado sellará la pérdida.

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4 - Araña versus gecko

Peter Parker lo hace parecer fácil, pero reproducir sus payasadas en los tejados es tan difícil que ha tenido a los investigadores trepando a las paredes durante años. El problema es claro: los guantes y los zapatos de cualquier traje de Spiderman deben poder sostener el peso de una persona corriente mientras cuelga del costado de un rascacielos. Y por supuesto las manos y los pies también deben desnudarse fácilmente cuando sea necesario -súper pegamento no es una alternativa.

Para inspirarse, los investigadores recurrieron a los geckos en vez de a las arañas. En 2003, Andre Geim de la Universidad de Manchester, Reino Unido, diseñó un material con pelos microscópicos que imitaban a los encontrados en los pies de los geckos. Las fuerzas intermoleculares van der Waals, que tienen efecto en escalas diminutas, alientan a cada pelo a pegarse a la pared y, porque los pies de un gecko están cubiertos con millones de estos pelos, el resultado es una poderosa fuerza de atracción. El material de Geim tiene pelos hechos de una sustancia llamada kapton, y 1 centímetro cuadrado de ella, si se lo presiona contra una superficie vertical, puede sostener 1 kilogramo.

Pero puede haber problemas al adaptar los materiales a un tamaño útil. Por ejemplo, los pelos tienen que ser más largos para proporcionar un área lo bastante grande para sostener a una persona, y los pelos largos tienden a enredarse. Nicola Pugno, de la Universidad Politécnica de Turín en Italia, podría tener la respuesta. En 2007, apareció con diseño que parecía un abeto, con largos nanotubos de carbono que forman un tronco mientras que unos nanotubos más cortos se abren a los costados. Ha hecho ahora unos guantes que pueden sostener cerca de 10 kilogramos cada uno.

La naturaleza todavía tiene la ventaja, sin embargo. La suciedad entre los pelos artificiales comprometería su capacidad. Los pies de los geckos se auto-limpian, un truco más allá de los diseños actuales.

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5 - Usted suministra energía

Su teléfono celular es una maravilla de la edad moderna. Sin embargo, no importa qué tan sofisticado sea, es inútil en cuanto se queda sin carga. Pero ¿qué pasaría si pudiera prescindir de las baterías y simplemente recoger toda la energía que su artefacto necesita del mundo a su alrededor?

Para empezar, podría enchufarlo en su camisa. En 2008, Zhong Lin Wang en el Georgia Institute of Technology en Atlanta tejió un material hecho con nano-alambres de óxido de zinc sobre hebras de Kevlar. (http://es.wikipedia.org/wiki/Kevlar) Cada vez que el material es doblado o apretado, genera una corriente diminuta. Wang y su equipo descubrieron que podían recogerla cubriendo cada fibra con una película de metal.

Usted podría proporcionar energía a los artefactos implantados dentro de su cuerpo, como los marcapasos. El equipo de David Tran en la Stanford University, California, ha diseñado un generador de electricidad que se carga con el corazón. El artefacto produce electricidad al forzar a un pequeño imán de un lado a otro a través de un diminuto rollo de cable. El imán es albergado en un tubo de silicona lleno de líquido con un globo fijo en cada extremo, y el todo el dispositivo es colocado dentro del corazón. Cuando el corazón late, los globos son apretados alternadamente, forzando al líquido -y al imán- adelante y atrás por el tubo.

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Adam Heller en la University of Texas, Austin, ha construido una celda de combustible que puede ser implantada en una arteria y que usa la glucosa de la sangre como combustible.

6 - Paquetes de jets

Los jets personales ocupan una curiosa posición en el mundo de las máquinas soñadas porque los ingenieros han estado construyéndolos y pilotando durante décadas. Los cinturones cohete, como son llamados con mayor exactitud, fueron famosos protagonistas en la película de James Bond, Thunderball en 1965, en la ceremonia inaugural de los Juegos Olímpicos 1984 en Los Angeles, California, y en las páginas de New Scientist en 2005. Han pasado 40 años desde que el primer cinturón cohete voló, pero todas estas máquinas funcionan del mismo modo, y sufren de la misma limitación fatal.

Los cinturones cohete generan impulso al catalizar la desintegración del peróxido de hidrógeno en un vapor que se expande rápidamente y oxígeno. El problema es que cada máquina sólo puede llevar suficiente propelente para unos 30 segundos de vuelo. ¿Quién querría uno de ésos?

En 1999, una compañía llamada Millennium Jet ubicada en Santa Clara, California, construyó una máquina voladora personal con dos rotores montados verticalmente movidos por un motor a pistón. Aunque prometedora, la máquina falló durante un vuelo de prueba y la compañía cerró sus operaciones en 2003.

Y eso podría haber sido todo, si no fuera por la Martin Aircraft Company de Christchurch, Nueva Zelanda, que en julio pasado lanzaron un tipo completamente diferente de paquete de jets. Su máquina es movida por dos motores turborreactores, más que por un motor de cohete. De modo que es un auténtico paquete de jets.

Los turborreactores hacen girar verticalmente dos rotores montados que proveen la elevación. La máquina funciona con combustible corriente de automóvil y puede volar durante 30 minutos con un solo tanque, hasta una distancia de unos 50 kilómetros. Está equipado con un paracaídas en caso de emergencias.

La desventaja es que cuenta unos 100.000 dólares, lo mismo que un automóvil caro. La compañía ya está tomando órdenes y espera entregar las primeras máquinas de producción en la segunda mitad de 2009. "Había imaginado que sería un juguete de un niño rico, pero hemos recibido interés del ejército, búsqueda y rescate, y grupos de toda clase", dice el fundador de la compañía, Glenn Martin.

El Martin Jetpack es un poco grande -no es un cinturón para ponerse sino para entrar en él- pero si siempre ha querido desplazarse diariamente a su lugar de trabajo con un paquete de jets, es tiempo de empezar a ahorrar.

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7 - Mi otro automóvil es una nave espacial

¿Imagina sentir la libertad de la ingravidez u observar el sol desde la órbita en su propio avión espacial? La posibilidad de volar al espacio siempre que quiera puede no ser tan ridícula como parece.

El obstáculo más grande es encontrar una manera asequible de lanzar una nave al espacio. El enfoque acostumbrado -esencialmente rellenar un tubo de metal con combustible de alta energía y encender un extremo- puede costar tanto como 100 millones cada disparo. Una manera de reducirlo es añadirle alas: la elevación que aportan ayuda a que una nave suba a través de la atmósfera, reduciendo la cantidad de combustible necesario, y por lo tanto el peso de la nave.

Ésa es la estrategia adoptada por dos compañías privadas, Virgin Galactic y XCOR Aerospace, que están desarrollando naves para el transporte pago de pasajeros al espacio. Cuando empiece sus operaciones en 2010, el SpaceShipTwo de Virgin Galactic será llevado a una altitud de 15 kilómetros por un avión de lanzamiento. A esa altitud, la nave espacial se separará y encenderá su cohete, lanzándola al espacio. La nave espacial Lynx de XCOR es más pequeña y volará todo el camino por sí sola, despegando y aterrizando como un avión. La compañía anunció recientemente que estará cobrando 95.000 dólares por el pasaje, aproximadamente la mitad del precio de SpaceShipTwo. La Lynx, sin embargo, sólo volará a una altitud de unos 61 kilómetros y oficialmente no llegará al espacio, a 100 kilómetros y más, como intenta hacer la SpaceShipTwo.

Por otra parte, ¿por qué no prescindir completamente de combustible a bordo? De acuerdo con Leik Myrabo, ingeniero en Lightcraft Technologies, su nave espacial personal podía volar a la órbita sobre un rayo de microondas dirigido hacia arriba desde el suelo. Myrabo ha pasado una década desarrollando pequeñas naves espaciales que son llevadas hacia arriba por un rayo láser con base en tierra. El rayo genera un plasma explosivo cuando toca la parte inferior de la nave, creando el impulso que lo empuja hacia el cielo. Ahora ha diseñado un sistema que usa rayos de microondas que dice podrá llevar a una "nave liviana" tripulada hasta una órbita terrestre baja antes de 2025. Myrabo calcula que podría realizar 1.000 lanzamientos al coste de un único lanzamiento convencional. "Puedo imaginar que las naves espaciales personales despegan dentro de los próximos 50 a 100 años", dice Patrick Wood de la compañía de tecnología espacial EADS Astrium, ubicada en Stevenage, Reino Unido.

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8 - Respirar debajo del agua

Incluso con equipo de buceo, uno puede permanecer debajo del agua tanto tiempo como el escaso suministro de aire en la espalda lo permita. Sin embargo, el océano contiene oxígeno, entonces, ¿por qué no podemos nadar como peces, extrayendo el gas del agua a medida que lo necesitamos?

En 2002, un clavadista se pasó media hora sumergido en una piscina haciendo exactamente eso, respirando el oxígeno extraído del agua mediante una branquia artificial. El dispositivo fue construido por Fuji Systems de Tokio, Japón, usando membranas de silicona de alta tecnología. Éstas son permeables a los gases pero no a los líquidos, de modo que el oxígeno puede difundirse en el aire de respiración desde el agua, mientras el dióxido de carbono se difunde hacia afuera, exactamente como las branquias de un pez.

Pero usted no verá pronto clavadistas usando branquias artificiales, porque las branquias de simple difusión producen niveles peligrosamente bajos de oxígeno.

El inventor israelí, Alan Bodner, ha tratado de darle vueltas a este problema con un artefacto que aprovecha "el efecto champaña": los gases disueltos en el agua borbotean cuando baja la presión. Bodner ha mostrado que su método puede producir un gas respirable. ¿Problema resuelto?

Por desgracia, no. Necesitamos de mucho oxígeno y no hay todo eso disuelto en un litro de agua de mar. De modo que no importa qué tan eficiente sea el método de extracción, se tendría que bombear un inmenso volumen de agua a través de él para conseguir el suficiente oxígeno. Y mientras uno no necesita llevar aire, sí necesita baterías y los medios para hacer aire, que significa muchas más cosas que pueden salir mal.

Las branquias artificiales podrían tener un mejor porvenir para otras aplicaciones, sin embargo. Los robots submarinos movidos mediante células de combustible podrían usar las branquias para obtener el oxígeno. También es posible que se usen para liberar el exceso de dióxido de carbono en los submarinos y hábitats bajo el mar, quizás aumentando el suministro de oxígeno al mismo tiempo.

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9 - Usted habla, él traduce

En la Guía para el Autostopista Galáctico, Douglas Adams imaginó un pequeño pez amarillo, llamado Babel pez. Cuando se colocaba en una oreja, usaba la energía de las ondas cerebrales, las frecuencias mentales inconscientes y algo llamado una "matriz telepática" para lograr una interpretación de idioma en tiempo real, facilitando las conversaciones con los alienígenas. Bien, no es amarillo, y no cabe en su oreja, pero los soldados de EE.UU. en Irak están usando un dispositivo que podía convertirse en un intérprete universal.

Los soldados usan un sistema llamado IraqComm, desarrollado por SRI International en Menlo Park, California, que consta de una computadora portátil cargada con el reconocimiento del idioma hablado y el software de traducción. Si habla en el micrófono en árabe, el software escribe las frases en árabe antes de traducirlas al inglés. Después de que la persona ha terminado de hablar, una voz de computadora expone la traducción.

El software de IraqComm, y otros programas como él, aprendieron a traducir como una persona, estudiando las conversaciones. El software busca conexiones estadísticas entre una serie de frases en árabe y sus traducciones inglesas. Por ejemplo, cuando aparece la palabra "Haar", también aparece la palabra "Calor" en la versión inglesa (la traducción correcta). Si esto ocurre con la suficiente frecuencia, el programa llega a la conclusión de que significan la misma cosa. Con suficientes ejemplos, el software puede aprender gramática también. Un sistema similar funcionaba en un PDA de mano, llamado Speechalator, que fue desarrollado en la Carnegie Mellon University en Pittsburgh, Pensilvania.

No espere que estos programas puedan con el idioma de todos los días todavía. El IraqComm trabaja bien porque se concentra en unas 50.000 palabras que los soldados necesitan. Cuanto más amplios sean los temas, más difícil será para el software distinguir los significados alternativos requeridos en contextos diferentes. "Llegaremos allí", dice Kristin Precoda de SRI.

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10 - Olor-o-visión

Ya sea que es el aroma de la cena que nos hace agua la boca, el embriagante perfume de una mujer, o el olor sulfuroso de la pólvora en el calor de una lucha, el olor es una poderosa fuerza. Entonces imagine el impacto de la TV y los videojuegos si las escenas fueran acompañadas por sus aromas.

Esa es la idea detrás de olor-o-visión: darla a la TV la capacidad de producir olores que son adecuados a las escenas que están exhibiendo. Todavía no sabemos por qué percibimos que ciertas moléculas tienen olores especiales y por eso no podemos predecir el olor de una molécula nueva, ni fabricar una molécula nueva para tener un olor especial. Sin embargo, recientes avances significan que algunos de estos obstáculos científicos pueden ser eludidos, y sugieren que "olor-o-visión" puede volverse una realidad incluso antes de que comprendamos cómo trabaja realmente el olfato.

Agrupamos los olores en aproximadamente tres docenas de categorías, como madera, hierba, fecal, floral, etc, dice Avery Gilbert, un científico olfativo que trabajó con DigiScents, una compañía ahora desaparecida que desarrolló la tecnología de olor-o-visión a fines de los '90. DigiScents construyó un dispositivo prototipo que podía generar la mayoría de los olores diarios. Los olores no eran réplicas perfectas pero eran reconocibles, dice Gilbert.

La pantalla cinematográfica no es extraña a olor-o-visión. Comenzó en forma burda en los cines de los '50, y se ha repetido periódicamente desde entonces. Más recientemente, en varias escenas en seleccionadas pantallas de la película El Nuevo Mundo.

Si ya no fuera bastante difícil, emitir aromas para olor-o-visión tiene desventajas adicionales. ¿Cómo evita los olores que uno libera y se mezclan en un cóctel no intencionado, o que permanece más tiempo que el requerido por la escena? Los investigadores de Sony podrían tener la respuesta: evite la nariz completamente y vaya directo al cerebro. Los planes de la compañía fueron revelados en una solicitud de patente que describía la idea de usar señales de ultrasonido para estimular directamente partes selectivas del cerebro para inducir olores en la mente de un espectador o jugador. Por desgracia, hasta la fecha no ha habido ningún olorcillo de que Sony esté produciendo el hardware requerido.

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Fuente: New Scientist. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard

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Artículo original (inglés)
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