Video Una cucaracha robot, el último grito en biotecnología

Una cucaracha robot, que se mueve igual que el insecto más odiado del mundo y está destinado a hallar vida humana entre los escombros tras un terremoto, es el último grito en biotecnología ideado por un grupo de científicos rusos.

"Su utilidad depende de la fantasía del consumidor. Eso sí, la cucaracha robot no ha sido ideada con fines militares", aseguró a Efe Maxim Pátrushev, director del Instituto de Química Biológica de la Universidad Immanuel Kant de Kaliningrado, jefe del proyecto.

El más difícil todavía era lograr que el robot electrónico se pareciera lo más posible en apariencia, tamaño y en comportamiento a su prototipo animal, algo que otros habían intentado antes, sin éxito, y a fe que los rusos lo han logrado.

"Se mueve como un insecto, casi igual de rápido, y es capaz de darse la vuelta. En cuanto al aspecto, hemos logrado que a cinco metros de distancia, una persona no distinga el insecto del robot", asegura.

Para ello, dedicaron dos meses a estudiar a la cucaracha más grande del mundo, que vive en Madagascar, la tierra de los lemures, y que es conocida como "Cabeza Muerta".

"En Europa las cucarachas son pequeñas, por eso buscamos otra más grande. La de Madagascar es la más grande del mundo y llega a medir hasta 10 centímetros", explicó el científico ruso.

Grabaron en cámara súper lenta los movimientos de la cucaracha malgache para replicar sus movimientos, hasta en lo que se refiere a la antena delantera que incorporaron al robot para identificar y esquivar obstáculos.

"La mayor dificultad fue construir un robot lo más pequeño posible. Fue un desafío para nuestros ingenieros. Tenemos piezas de 5 micras (una milésima parte de un metro), que nadie había fabricado antes en el mundo", señaló.

La cucaracha electrónica mide menos de diez centímetros, tiene capacidad para transportar cargas de hasta 10 gramos y, al igual que un smartphone, está equipado con un giroscopio, magnetómetro y acelerómetro.

Espere…

El resultado de siete meses de trabajo es un robot que funciona con un acumulador que le otorga una autonomía de movimientos de 20 minutos, pero que en un futuro podrá desplazarse ininterrumpidamente sin necesidad de recargarse hasta durante tres horas.

Tiene caparazón como su prima hermana, seis patas que se mueven a una endiablada velocidad y está equipado también con un sensor sensible a la luz.

"Aun tiene varias marchas, en estos momentos tiene una velocidad de 30 centímetros por segundo. Es tres veces más lento que la cucaracha de Madagascar, pero es que se trata del insecto más rápido que anda sobre la Tierra", precisó Pátrushev.

En breve, el robot será sometido a pruebas sobre el terreno, es decir, entre escombros similares a los que se forman cuando un terremoto sacude una zona poblada.

"Su misión será encontrar algo (vida humana), enviar una señal y tomar imágenes. Le instalaremos un GPS para que sea capaz de orientarse en cualquier lugar, por recóndito que sea", apunta la fuente.

En principio, su tamaño le convierte en ideal para labores de espionaje o inteligencia, aunque el científico ruso insiste en que, "en ningún momento el objetivo fue crear un equipo con fines militares".

Aunque reconoce que "cualquier mecanismo tecnológico puede usarse con fines civiles o militares".

"Ya tenemos a varios interesados y estamos en plenas negociaciones. Hay que quien quiere utilizarlo como un juguete, otros quieren ponerle vídeo y micrófono, y otros simplemente quieren que les ayude a encontrar cosas. No hay límites a su utilidad", señaló.

La cucaracha robot es fruto de una ardua labor multidisciplinar en la que participaron, entre otros, biólogos, físicos, ingenieros y programadores informáticos, todos rusos.

Estos científicos rusos dieron rienda suelta a su imaginación a la hora de crear este mecanismo experimental a propuesta del ministro de Educación ruso, Dmitri Libánov.

"Nos dijo que había que idear un mecanismo de alta tecnología que pudiera ser entendido por todos. Por ejemplo, un insecto. No sé por qué fuimos los elegidos. Tenemos muy buenos programas de química, ingeniería genética y biológica, y neurobiología", apunta.

Según Pátrushev, el Gobierno ruso está invirtiendo "mucho dinero" en el desarrollo de proyectos científicos, proceso irreversible de no mediar "cataclismos económicos" y que permitirá compensar las grandes pérdidas sufridas tras las caída de la URSS, lo que provocó una fuga de cerebros a Occidente.

Por ello, invita a estudiantes occidentales a estudiar en su universidad, que se encuentra en la capital del enclave báltico de Kaliningrado, encajado entre Polonia y Lituania.

Crean "árbol de la vida" digital

Científicos acaban de lanzar un proyecto de "árbol de la vida" que incluye 2,3 millones de especies nombradas y existentes, convirtiéndolo en el más grande y completo. Es el primer intento de combinar automáticamente los árboles evolutivos (filogenia) en un árbol integral de la vida.

La publicación, lanzada a través de una plataforma digital (tree.opentreeoflife.org), es sólo el principio. El árbol de la vida será actualizado basado en la retroalimentación y las contribuciones de nuevos datos publicados, es decir, que crecerá constantemente incluyendo nuevas especies o hallazgos.

El primer borrador del "árbol de la vida" incluye a las aproximadamente 2,3 millones de especies nombradas de animales, plantas, hongos y microbios.

En un esfuerzo de colaboración entre 11 instituciones, incluyendo la Universidad de Michigan y la Universidad de Duke, el árbol representa las relaciones entre los seres vivos a medida que cambiaron desde el comienzo de la vida en la Tierra hace más de 3,5 millones de años.

Decenas de miles de árboles más pequeños se han publicado en los últimos años para selectas ramas del árbol, algunas con más de 100.000 especies, pero esta es la primera vez que esos resultados se han combinado en un solo árbol que abarca toda la vida. El resultado final es un recurso digital que está disponible gratis en línea para que cualquier persona utilice o modifique, muy similar a una “Wikipedia” para los árboles evolutivos, informó un comunicado de la Universidad de Michigan.

La comprensión de cómo las millones de especies en la Tierra están relacionadas entre sí ayudará a los científicos a descubrir nuevos fármacos, aumentar la productividad de los terrenos, y trazar los orígenes y la propagación de enfermedades infecciosas como el VIH, el Ébola y la gripe, explicó.

“Este es el primer intento real de conectar los puntos y poner todo junto”, dijo el investigador principal Karen Cranston, de la Universidad de Duke. “Imagínatelo como la versión 1.0.”

Un documento que resume los hallazgos fue publicado en línea en la revista "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)", el 18 de septiembre.

El biólogo evolutivo de la Universidad de Michigan Stephen Smith encabeza el grupo que abordó los detalles esenciales de juntar todas las ramas, tallos y troncos de árbol de la vida en un solo diagrama. Cody Hinchliff, anteriormente investigador postdoctoral en el laboratorio de Smith, que ahora está en la Universidad de Idaho, hizo gran parte del trabajo pesado en el proyecto y comparte créditos de primer autor con Smith en la publicación de las revista PNAS.

Gran árbol

En lugar de construir el árbol de la vida a partir de cero, los investigadores lo reconstruyeron mediante la compilación de miles de fragmentos más pequeños que ya habían sido publicados en línea y su fusión dio como resultado un gigantesco “superárbol” que abarca todas las especies citadas.

“Muchos de los participantes en el proyecto aportaron buscando miles de árboles en la literatura, y después seleccionando 484 de ellos que se utilizaron para generar el proyecto de árbol de la vida”, dijo Hinchliff.

“Además del proceso de combinar árboles existentes, gran parte de lo que se hizo en la Universidad de Michigan fue el desarrollo de herramientas y técnicas y el análisis del árbol en sí”, dijo Smith. “Para completar este proyecto, hemos tenido que codificar nuestras propias soluciones. No había ya nada hecho que podíamos usar”, agregó.

El objetivo era crear herramientas de software y algoritmos que equilibraran rendimiento y eficiencia al combinar una gran cantidad de árboles, señaló por su parte Hinchliff.

“Nuestro software, que se llama ‘treemachine,’ tomó unos días para generar el proyecto de árbol actual de la vida en una estación de trabajo de escritorio moderadamente equipado en la oficina de Stephen”, dijo, añadiendo que otros programas hubieran demorado semanas para hacer el mismo trabajo.

La investigación fue financiada por una beca de tres años de 5,7 millones de dólares de la Fundación Nacional de la Ciencia de Estados Unidos.

La versión del árbol, junto con los datos subyacentes y de la fuente de código, está disponible para navegar y descargar.

Desafíos

Los científicos superaron varios desafíos para construir el árbol. Uno de los mayores retos fue definir los nombres exactos de las especies que a veces tienen nombres alternativos, faltas de ortografía comunes y abreviaturas. El murciélago rojo del este, por ejemplo, a menudo aparece bajo dos nombres científicos, Lasiurus borealis y boreal Nycteris. Los osos hormigueros espinosos compartieron por mucho tiempo su nombre científico con un grupo de murénidos, una familia de peces anguiliformes conocidos como morenas.

"Este proyecto del árbol de la vida representa sólo un primer paso", dijeron los investigadores.

Por un lado, sólo una pequeña fracción de los árboles está digitalmente disponible.

Una investigación realizada a más de 7.500 estudios filogenéticos publicados entre 2000 y 2012 en más de 100 revistas encontró que sólo uno de cada seis estudios había depositado sus datos en un formato digital, descargable, que los investigadores podrían utilizar.

La gran mayoría de los árboles evolutivos se publican en formato PDF y otros archivos de imagen son imposibles de ingresar en una base de datos o fusionarse con otros árboles. "Hay una muy gran diferencia entre la suma de lo que los científicos saben sobre cómo se relacionan los seres vivos, y lo que está realmente disponible digitalmente", señaló Cranston, según un comunicado de la Universidad de Duke.

Como resultado, las relaciones que se muestran en algunas partes del árbol, como las ramas que representan a las familias de guisantes y de girasoles, no siempre están de acuerdo con la opinión de los expertos.

Otras partes del árbol, particularmente de insectos y microbios, están siendo difíciles de estructurar porque incluso el archivo en línea más popular de secuencias genéticas primas –de las que se construyeron muchos árboles evolutivos–contiene datos de ADN de menos del 5 por ciento de las decenas de millones de especies que se estima existen en la Tierra.

"Tan importante como mostrar lo que sabemos acerca de las relaciones, este primer árbol de la vida también es importante en la revelación de lo que no sabemos", dijo el coautor Douglas Soltis de la Universidad de Florida.

"Hace 25 años se decía que este objetivo de lograr un gran árbol era imposible", dijo Soltis. "Este árbol de la vida es un punto de partida importante que otros investigadores ahora pueden perfeccionar", agregó.

Gran colisionador del CERN está en plena puesta a punto

El gran colisionador de hadrones (LHC, por sus sigla en inglés) alcanzó su máximo nivel de energía y los miles de científicos que trabajan en torno a él culminan en estos meses la puesta a punto de todos sus sistemas para que produzca la cantidad de datos necesarios para realizar nuevos descubrimientos.
"A nivel de energía ya estamos al máximo... a nivel de intensidad prevemos que este año será de preparación, de puesta a punto de todos los sistemas para dedicar 2016 a la producción de billones y billones de colisiones”, explica en una entrevista con EFE el jefe del Departamento de Tecnologías del Centro Europeo de Física de Partículas (CERN), el español José Miguel Jiménez.
Esos billones de colisiones de partículas arrojarán los datos que permitirán a los científicos de esa entidad realizar más descubrimientos en el campo de la física. El LHC volvió a funcionar a principios del pasado mes de abril, después de dos años de parón para un mantenimiento técnico completo y tras haber sido el instrumento que hizo posible el incuestionable descubrimiento más importante en el terreno de la física en las últimas décadas: la partícula elemental conocida como bosón de Higgs.
Este bosón es una de las piedras angulares del Modelo Estándar de la física, pero su existencia era sólo teórica hasta que pudo ser visto en el LHC, con lo que la teoría quedó comprobada. Jiménez, un destacado científico que tiene a cargo una plantilla de medio millar de científicos y técnicos, y maneja un presupuesto cercano a los 100 millones de euros, intenta explicar de la forma más sencilla que puede lo que ahora se intenta hacer.
"Hay muchas preguntas que quedan, pero entre las más importantes están: ¿tenemos un bosón de Higgs o es una familia y lo que hemos visto es la firma de la familia? ¿Veremos que no hay más que uno pero que tiene hermanos y hermanas?”.
La otra gran incógnita por resolver se refiere a la materia oscura, de la que casi nada se conoce a pesar de que representa la mayor parte del universo.
"¿De qué esta hecha la materia oscura? No tenemos una respuesta a esta pregunta y
el LHC podría contribuir a aclararlo”, señala el responsable del desarrollo, mantenimiento y operación de las tecnologías utilizadas en los aceleradores del CERN. Actualmente, el LHC está acelerando los protones que circulan en su interior.

Ciencia y Tecnología Crean dispositivo que "avisa" cuando una planta necesita agua

El aparato que se implanta en un árbol envía un sms o correo electrónico cuando detecta falta de agua
Científicos del Instituto Vulcani de Israel desarrollaron un dispositivo capaz de detectar la humedad de los árboles y envía un correo electrónico o mensaje al teléfono del agricultor cuando varían los niveles de agua.
El centro, dedicado a realizar investigaciones relacionadas con la agricultura y los recursos del medio ambiente, afirmó que agricultores de cítricos y mango en California, así como de plantaciones de plátanos y uvas, ya expresan su interés en usar esta tecnología.
En un comunicado, la institución explicó que los científicos, Era Raveh y Ariel Nadler, son los responsables de desarrollar el sensor capaz de medir los niveles de humedad de plantas y árboles.
Detalló que este dispositivo tiene forma de martillo y se implanta en el árbol o en la raíz de la planta para monitorizar las corrientes eléctricas mediante pulsos. Cuando detecta que estas son más bajas de lo normal, emite una señal de alerta.
Al respecto Raveh y Nadler, subrayaron que el dispositivo informa acerca de las necesidades hídricas específicas con lo que ahorra hasta 50 por ciento en los costos de riego por lo que será "extremadamente ventajoso para agricultores de frutas y verduras".
"Lo que permite este invento es solucionar un problema. Hasta ahora, los agricultores no disponían de un dispositivo barato y eficiente para medir los niveles de humedad", indicaron.

Los premios anti Nobel de EEUU causan sensación

¿Cómo transformar una gallina en un dinosaurio? ¿Es posible des-hervir un huevo? Increíblemente, los científicos han investigado estas cosas y sus trabajos fueron premiados con los irónicos “anti Nobel”de Harvard. Un mamífero, de la especie que sea —incluida la humana—, demora unos 21 segundos en orinar. Un sultán marroquí tuvo 888 hijos en 30 años. Una gallina puede caminar como un dinosaurio.

Todo esto fue seriamente estudiado por científicos que recibieron los humorísticos Premios Ig Nobel, más conocidos como los “anti Nobel” de la Universidad de Harvard, en Massachusetts (EEUU). Los Ig Nobel se entregan anualmente a los científicos cuyos logros “primero hacen reír y luego ponen a pensar”, según la consigna de la ceremonia.

Cinco científicos chilenos ganaron el premio de biología “por observar que, al adherir un palo con un peso al trasero de una gallina, ésta camina de una manera similar a como se cree que caminaban los dinosaurios”, señalan los organizadores de la gala en su página de internet.

En el rubro de física, el premio fue para tres científicos de la Georgia Tech University que descubrieron que todos los mamíferos de más de 3 kg demoran exactamente el mismo tiempo en vaciar sus vejigas: aproximadamente 21 segundos. El ganador recibió su trofeo de manos de un verdadero receptor de un Nobel, Eric Maskin, quien se llevó en 2007 el codiciado galardón sueco en Economía.

En matemática, el comité del Ig Nobel eligió a dos austríacos que usaron análisis estadístico para definir si, como asegura la leyenda, Mulay Ismaíl, sultán de Marruecos, realmente pudo haber engendrado a 888 hijos entre 1697 y 1727. Con sus cuatro esposas y un harén de otras 500 mujeres, los científicos concluyeron que sí, que es posible.

En la categoría de química, el premio fue para un equipo de científicos australianos y estadounidenses que “inventaron una receta química que consigue des-hervir parcialmente un huevo” y devolverlo a su composición original.

En la sección de literatura triunfó un equipo que descubrió que la palabra “¿Huh?”, o su equivalente con otras grafías, existe en todos los lenguajes humanos, aunque no se sabe bien por qué. El estadounidense Justin Schmidt ganó esta categoría por crear el Índice Schmidt de Dolor por Picadura, que cataloga el nivel de dolor que siente la gente tras las picaduras de distintos insectos, y para cuyo estudio él se prestó como sujeto a ser picado.

Su colega Michael Smith se hizo picar por abejas en 25 lugares distintos para descubrir cuál es el área del cuerpo donde la picadura duele más. El resultado fue: las fosas nasales, el labio superior y el pene.

Nueva técnica convierte agua de mar en potable

Purificar el agua que viene del mar es un proceso caro y muchas veces poco ecológico. El consumo energético de las desalinizadoras está estimado entre 2,60 y 5 kWh/m3. Eso significa que por cada m3 de agua se emiten entre 1-2kg de CO2. Construir una de estas plantas cuesta de media 20 millones de euros. Y muchas veces el resultado no es el más satisfactorio: el agua resultante puede servir para cultivos o para la higiene personal, pero muchas personas no toleran su sabor.

Además, la limpieza de los filtros de estas plantas suele ser un proceso económicamente elevado y dañino para el medio ambiente, ya que se utilizan una serie de químicos y los detritos resultantes son altamente tóxicos, según denuncia WWF/Adena.

Pero puede que todos estos problemas lleguen a su fin con el invento de un grupo de ingenieros egipcios de la universidad de Alejandría que han aplicado un sistema llamado pervaporación al proceso de desalinizar el agua del mar.

La pervaporación es un proceso de separación con membranas que filtran la sal del agua del mar y la hacen potable. Esas membranas están hechas de un material especial que retiene todas las impurezas y partículas saladas. El resto del agua se calienta hasta que se evapora, y más tarde ese vapor se enfría para conseguir agua pura. Todo el proceso se realiza en segundos.

Lo revolucionario de este nuevo sistema es que las membranas están fabricadas a base de celulosa, un material económico que está disponible en todo el mundo, mientras que en otros sistemas de purificación de agua las membranas están hechas con plásticos mucho más costosos y que deben ser importados.

Otro punto fuerte que defienden sus creadores es que con su sistema de limpiado no es necesario el uso de electricidad. Según defienden, el agua puede ser evaporada con el calor emitido por el fuego, y sin necesidad de que haya un termostato o una resistencia. Eso sí, no explican si el fuego debe mantenerse con carbón, gas o madera.

Crean helado que no se derrite rápido

Científicos de las universidades de Edinburgh y de Dundee descubrieron una proteína natural que puede utilizarse para crear un helado que sea más resistente al calor.

Esta proteína, llamada Bs1A, funciona uniéndose a las burbujas de aire, las gotas de grasa y el agua en los helados, así se crea una consistencia más suave y estable que se mantiene congelada por más tiempo.

Además, este descubrimiento tiene el beneficio de permitir la producción de helados con menor cantidad de grasas saturadas