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Los científicos presentan robots socializadores de telepresencia

Salude a Nadine, una recepcionista en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur. Ella es amable, y le responderá el saludo. La próxima vez que se encuentre con ella, ella recordará su nombre y la conversación previa. Ella se ve casi como un ser humano, con la piel suave y una larga cabellera morena. Sonríe al saludarlo, mira a los ojos cuando habla, y también puede darle la mano. Y ella es un humanoide


La Prof. Nadia Thalmann (izquierda) posa junto a Nadine, un robot social de aspecto realista capaz de expresar autónomamente emociones y gestos. Crédito: Imagen cortesía de la Universidad Tecnológica de Nanyang

A diferencia de los robots convencionales, Nadine tiene su propia personalidad, estado de ánimo y emociones. Puede estar feliz o triste, dependiendo de la conversación. También tiene una buena memoria, y puede reconocer a las personas que ha conocido, y recuerda lo que la persona ha dicho antes.

Nadine es el más reciente robot social desarrollado por científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU). Nadine, un duplicado de su creadora, la profesora Nadia Thalmann, funciona con un software inteligente similar a Siri de Apple o Cortana de Microsoft. Nadine podrá ser un asistente personal en oficinas y hogares en el futuro. Y se puede utilizar como compañeros sociales para los jóvenes y los ancianos.

Un humanoide físico, como es el caso de Nadine, es sólo una de las interfases donde se puede aplicar esta tecnología. También se puede hacer virtual, y aparecer en la pantalla del televisor o en la computadora, y se convierte en un compañero social virtual de bajo costo.

Con nuevos los nuevos avances en robótica producidos por las mejoras tecnológicas en los chips de silicio, sensores y en los programas, los robots sociales físicos como Nadine están a punto de llegar a ser más visibles en oficinas y hogares en el futuro.

El aumento de los robots sociales

La profesora Thalmann, directora del Instituto de Innovación en Medios que dirigió el desarrollo de Nadine, dijo que estos robots sociales están entre muchas innovaciones emocionantes de medios de NTU que las empresas pueden aprovechar para su comercialización.

«Las tecnologías de robótica han avanzado significativamente en las últimas décadas y que ya se están utilizando en la fabricación y la logística. Mientras los países se enfrentan al reto mundial del envejecimiento de la población, los robots sociales pueden ser una solución para hacer frente a la necesidad de una fuerza laboral, convertidos en compañeros personales para niños y la ancianos en el hogar, e incluso servir como una plataforma para los servicios de salud en el futuro», explicó la profesora Thalmann, una experta en humanos virtuales y parte del cuerpo docente de la Escuela de Ingeniería Informática de la NTU.

«En los últimos cuatro años, nuestro equipo en NTU han estado fomentando la investigación interdisciplinaria en las tecnologías de robótica sociales —que implican ingeniería, ciencias de la computación, lingüística, psicología y otros campos— para transformar un humano virtual, desde el interior de una computadora, en un ser físico que es capaz de observar e interactuar con otros seres humanos.

«Esto es algo así como un compañero real que está siempre con usted y consciente de lo que está sucediendo. Así, en el futuro, estos robots socialmente inteligentes podrían ser como C-3PO, el icónico androide dorado de Star Wars, con el conocimiento de lenguaje y la etiqueta.»

Los robots de telepresencia permiten a la gente estar en dos o más lugares a la vez


Robots sociales EDGAR 1 (derecha) y EDGAR 2 de la NTU

También fue puesto a prueba un robot anterior, pariente de Nadine, llamado EDGAR, en las nuevas presentaciones de medios de comunicación de la NTU, con una pantalla de proyección trasera en su cara y dos brazos altamente articulados.

EDGAR es un robot de telepresencia optimizado para proyectar los gestos de su usuario humano. De pie delante de una cámara web especializada, el usuario puede controlar a EDGAR remotamente desde cualquier lugar del mundo. La cara y las expresiones del usuario se mostrarán en la cara del robot en tiempo real, mientras que el robot imita los movimientos de la parte superior del cuerpo de la persona.

EDGAR también puede ofrecer charla en forma autónoma sin seguir un guión. Con una cámara web integrada, sigue automáticamente a la gente que conoce para participar en la conversación, dándoles respuestas informativas e ingeniosas a sus preguntas.

Estos robots sociales son ideales para utilizarlos en lugares públicos, como las atracciones turísticas y los centros comerciales, ya que pueden ofrecer información práctica a los visitantes.

Liderados por el profesor asociado Gerald Seet de la Escuela de Mecánica e Ingeniería Aeroespacial y el Centro BeingThere en NTU, este robot hecho en Singapur representa tres años de investigación y desarrollo.

«EDGAR es una demostración real de cómo se pueden utilizar la telepresencia y los robots sociales para los negocios y la educación», añadió el profesor Seet. «La telepresencia proporciona una dimensión adicional a la movilidad. El usuario puede proyectar su presencia física en uno o más lugares al mismo tiempo, lo que significa que la geografía ya no es un obstáculo.

 

 

«En el futuro, podría convertirse en un lugar común que un educador de renombre dé conferencias o clases a grandes grupos de personas en diferentes lugares al mismo tiempo. O usted podría asistir a clases o reuniones de negocios en todo el mundo utilizando proxies robot, ahorrando tiempo y gastos de viaje.»

Teniendo en cuenta que algunas empresas han expresado su interés en la tecnología del robot, el siguiente paso para estos científicos de NTU es ver cómo pueden colaborar con la industria para llevarlos al mercado.

Fuente: Science Daily y otros sitios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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El Q-carbono deja a los diamantes en segundo lugar

Hace mucho tiempo, los científicos antiguos intentaron dominar el arte de la alquimia, o el proceso mítico de convertir el plomo en oro. Ha quedado demostrado que la alquimia es una tarea imposible, pero los científicos modernos han desbloqueado con éxito los secretos para una transformación aún más impresionante: convertir carbono, el bloque básico de la vida, en diamantes

Una técnica de transformación del carbono nueva y simple, que utiliza un láser para producir diminutos diamantes «semillas», está dando resultados aún más brillantes. Los investigadores, en un nuevo estudio, utilizaron su método para crear una nueva fase del carbono que supera incluso los diamantes en términos de dureza. El nuevo material podría tener numerosas aplicaciones en campos médicos e industriales.


Diamantes diminutos que se hicieron utilizando la nueva técnica láser de los investigadores. (Crédito: Jagdish Narayan y Anagh Bhaumik)

Muchas nuevas propiedades

Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte utilizaron un láser para elaborar la nueva roca más dura disponible, a la que llamaron Q-carbono. La nueva sustancia posee una serie de propiedades útiles, tales como ferromagnetismo, fluorescencia y la capacidad de conducir electricidad, por lo que el Q-carbono es un material potencialmente útil para usos científicos e industriales. En sus conclusiones, que fueron publicadas esta semana en el Journal of Applied Physics, los investigadores estiman que el Q-carbono es 60 por ciento más duro que el diamante, como resultado de lazos más estrechos entre los átomos en la estructura del Q-carbono.

Para crear la nueva sustancia, los investigadores utilizaron un láser para disparar una rápida ráfaga de energía de 200 nanosegundos a una película de carbono amorfo (que no tiene forma definida), calentándolo a 6.740 grados Fahrenheit. El impacto del láser funde el carbono, que después se enfría rápidamente para formar una estructura de red cristalina. Dependiendo de los niveles de energía y el período de refrigeración, el carbono cristaliza en diamantes microscópicos o en Q-carbono. El proceso de enfriamiento se conoce como «temple» («Quenching, en inglés»), y es la Q que inspira el nombre de la estructura del Q-carbono. El proceso es rápido, además, lo que permite que los investigadores hagan diamantes de un quilate en unos 15 minutos.

El descubrimiento del Q-carbono revela una nueva fase sólida de carbono, o una forma diferente de organización de los átomos de carbono. Hasta ahora, el grafito y el diamante eran las únicas fases sólidas conocidas del carbono. El Q-carbono sólo se forma en condiciones extremas, por lo que es poco probable que exista en la naturaleza, excepto en los núcleos de algunos planetas, sugiere el autor del estudio, Jay Narayan, en una entrevista con el New York Times.

Fácil de crear

Una característica clave de este proceso es que tiene lugar a presión y temperatura ambientes. Las técnicas actuales de fabricación de diamantes artificiales requieren un equipo capaz de generar presiones y temperaturas extremadamente altas, o catalizar gases. Utilizando láser para crear diamantes, por otro lado, es simple y de bajo costo, tiene el potencial de revolucionar la producción de diamantes sintéticos, que se utilizan actualmente como componentes en brocas, láseres y disipadores de calor, entre otros usos.

 

 

Los investigadores también crearon diferentes formas con diamantes que utiliza este proceso y variando el sustrato sobre el que se enfrió el carbono calentado. Una placa de zafiro, vidrio o polímero plástico, por ejemplo, produjeron diferentes configuraciones. El equipo ha creado formas tan variadas como agujas, puntos y películas de diamantes, formas que podrían utilizarse para administrar medicamentos, fabricar pantallas de teléfonos inteligentes o en componentes eléctricos.

Y si desea probar su suerte en la producción de «diamantes», siempre se podría tratar de usar el microondas.

Fuente: Discovery Magazine. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Chips hiperminiaturizados pueden detectar enfermedades desde el interior de la célula viva

Un grupo de investigadores logró miniaturizar 1.000 millones de veces los chips que se utilizan para el análisis simultáneo de diferentes moléculas

En el estudio y detección de enfermedades es habitual emplear chips planares, como, por ejemplo, los chips de ADN, con los que se comparan los niveles de expresión de genes entre células sanas y células que están desarrollando la enfermedad. Un grupo de investigadores, liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha logrado miniaturizar 1.000 millones de veces este tipo de chips que se utiliza para el análisis simultáneo de diferentes moléculas. El trabajo, publicado en la revista Advanced Materials, destaca que al reducir el tamaño de estos dispositivos, se pueden introducir en una célula viva, abriendo la posibilidad a estudios más precisos en el campo de la medicina.

“Los dispositivos que se emplean en la actualidad suelen medir unos cinco centímetros y eso obliga a destruir las células para analizar su interior. Sin embargo, al miniaturizar los chips es posible introducirlos en células vivas mediante lipofección, una técnica que consiste en recubrir el dispositivo con una capa de lípidos que se fusiona con la membrana de la célula. De este modo, se pueden monitorizar los cambios que experimenta la célula a lo largo del tiempo sin necesidad de matarla”, explica José Antonio Plaza, científico del CSIC en el Instituto de Microelectrónica de Barcelona y coordinador del estudio.

Para fabricar estos dispositivos, que están realizados en dióxido de silicio, los expertos se han basado en técnicas empleadas en la industria de chips microelectrónicos y la estampación selectiva de biomoléculas, método en el que la tinta empleada es una disolución de moléculas. El resultado son chips que, además de permitir el análisis de células sin necesidad de destruirlas, facilitan su estudio individual.

“Este tipo de análisis es de gran interés porque se ha descubierto que la heterogeneidad en una misma población celular es importante en muchos procesos fisiológicos y patológicos”, señala la investigadora Teresa Suárez, del Centro de Investigaciones Biológicas de Madrid.

 

 

Además del Instituto de Microelectrónica de Barcelona y el Centro de Investigaciones Biológicas, ambos del CSIC, en este trabajo han participado la Universidad de Barcelona y el Instituto de Bioingeniería de Cataluña, que han llevado a cabo la funcionalización química de los dispositivos para dotarlos de funcionalidad. Se trata de un proyecto financiado por el Plan Nacional de Investigación Científica y Técnica y de Innovación.

Publicación original: Suspended Planar-Array Chips for Molecular Multiplexing at the Microscale

Fuente: CSIC. Aportado por Eduardo J. Carletti

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