sábado, 2 de diciembre de 2017

Nanofotónica, la tecnología para el "radar del futuro"

iProfesional 1/12/17

Actualmente, los sistemas tradicionales de radiolocalización se encuentran al límite de sus capacidades. Una mayor reducción en el peso e incremento de los requerimientos técnicos se hace casi imposible con el uso de las tecnologías convencionales. Por caso, los científicos rusos están a un paso del nuevo orden tecnológico a partir del desarrollo de un “radar del futuro” que será entre 5 y 7 veces más pequeño con la posibilidad de ofrecer una imagen casi televisiva, lo que permitirá ser utilizado tanto para aviones y naves de combate de quinta generación, como para submarinos y naves de investigación. Dicho radar es uno de los proyectos más prometedores  vinculado con el uso de las tecnologías de la nanofotónica.
La nanofotónica es la rama de la nanotecnología que se ocupa del estudio de las interacciones entre la luz y la materia de dimensiones muy pequeñas (menos de 100 nanómetros). Los fotones de la luz se mueven con una velocidad 100 veces mayor que los electrones en un circuito, la nueva tecnología permitiría usar luz en lugar de flujos de electrones con la ventaja de que los datos puedan ser enviados a mayor distancia desde distintas partes del servidor sin riesgo de perder información y de poder transferir más cantidad de datos y a mayor velocidad. Cambiando el tamaño y forma de los nanomateriales se puede lograr el control nanométrico de los flujos de luz con la finalidad de realizar  aplicaciones en diferentes campos  como  en biología, medicina, fotolocalización, procesadores, sensores, celdas solares, aeronáutica, etc.
En estos casos los nanochips se suelen reemplazar por nanofotochips basados en las propiedades dieléctricas, semiconductoras y metálicas de los nanomateriales. Tienen procesos de conversión que integran los componentes ópticos con los circuitos eléctricos de una misma pieza de silicio pudiendo ser fabricados a un costo relativamente bajo. Citemos dos aplicaciones relacionadas: 
Una de las promesas de la nanofotónica es la computadora óptica destinada a reemplazar los ordenadores convencionales por otros que puedan transmitir y procesar información más rápidamente. En esta, varios pulsos de luz de distinto color pueden circular por una misma fibra simultáneamente, cada uno de ellos equivalente a una señal eléctrica que precisaría un hilo conductor diferente en los circuitos electrónicos convencionales optimizando de este modo cualquier sistema de comunicación. 
Los arrays (matrices) electromagnéticos que trabajan en las frecuencias de radio han permitido aplicaciones como el radar, la radiodifusión y la astronomía; no obstante resulta extremadamente costoso e incómodo desplegar arrays en base a radiofrecuencia a gran escala. En cambio los arrays en fase óptica tienen una ventaja única ya que la longitud de onda es mucho más corta y prometedora para la integración de detecciones a gran escala. Sin embargo, la longitud de onda óptica corta impone requisitos estrictos debido a que se deben fabricar  matrices con nanoantenas ópticas densamente integradas en  nanochips. 


Nanomateriales como los puntos cuánticos   (quantum  dots)   que permitieron   desarrollar  los primeros televisores QLED con imagen 100% natural o los plasmones de resonancia superficial localizada capaces de regular el color de radiación reflejada según el diámetro de sus nanopartículas metálicas, constituyen algunos de los nanomateriales de avanzada para lograr el control del increíble mundo de la nanofotónica. Tal tecnología es un elemento estratégico no solo para el desarrollo científico, sino para el desarrollo de la independencia tecnológica del país. Es un nicho en el mercado mundial de crecimiento muy rápido y a lo que apuestan grandes conglomerados mundiales.
En el caso de los radares figuran entre otros Thales, Lockheed Martin, Raytheon y Kret,  este último uno de los mayores productores  perteneciente al conglomerado industrial ruso Rostec, la mayor corporación estatal de ese país que promueve el diseño, fabricación y exportación de productos industriales de alta tecnología. Sus diseñadores han creado un radar que  permitirá tomar “imágenes de rayos X” de aviones a la distancia de 500 kilómetros como si estuviera a sólo 50 metros. Su señal permite pasar cualquier obstáculo y no se excluye que en un futuro sea utilizado  para investigación hidroacústica en aguas profundas.

miércoles, 29 de noviembre de 2017

¿Mortales o inmortales? ¿Hombres y/o robots?

El libro “La Convergencia de las Tecnologías Exponenciales & la Singularidad Tecnológica” constituye un intento para ubicar en tiempo y espacio las respuestas que brindan las tecnologías convergentes, NBIC (Nano-Bio-Info y Cognotecnología), a las problemáticas socioeconómicas actuales. Tecnologías con crecimiento exponencial para cubrir las demandas de un planeta que aumentó su población en 5000 millones de habitantes en los últimos 67 años. 
La comprensión del mundo que vivimos, desde la óptica de las NBIC, nos conduce inexorablemente a extrapolar el camino hacia el futuro a partir de las tecnologías que lo están conformando y no de una predicción basada sólo en la imaginación.
“La Convergencia de las Tecnologías Exponenciales & la Singularidad Tecnológica” se constituye en una rara avis al ensayar una respuesta sin ambigüedad a dos de las preguntas más inquietantes del siglo XXI: ¿mortales o inmortales?, ¿hombres y/o robots?.



viernes, 20 de noviembre de 2015

domingo, 20 de septiembre de 2015

La bioeconomía, una respuesta a la encíclica Laudato si': sobre el cuidado de la casa común.

En la reciente encíclica del Papa "Laudato si", dice: “Todavía no se ha logrado adoptar un modelo circular de producción que asegure recursos para todos y para las generaciones futuras, y que supone limitar al máximo el uso de los recursos no renovables, moderar el consumo, maximizar la eficiencia del aprovechamiento, reutilizar y reciclar”.  Tal afirmación lleva a recordar el intento histórico más reciente por romper con la economía ortodoxa, de pensamiento único, vigente. El intento partió de Nicholas Georgescu-Roegen, uno de los pensadores más notables y profundos de la economía moderna; él lanzó dos torpedos críticos a la economía vigente en sus libros Analytical Economics (1966) y  The Entropy Law and Economic Process (1971) en los cuales centra las problemáticas económicas actuales en el divorcio entre las teorías económicas y el cumplimiento de las leyes de la naturaleza. Para los economistas de pensamiento único todo es un ciclo de producción y consumo, pero para la naturaleza esto no constituye un ciclo, es sólo un gasto unidireccional de energía y recursos naturales no renovables en el tiempo que se consumen. El auguró por lo tanto un gran fracaso en la economía mundial, fracaso evidente ante la cantidad, en tiempos cada vez más cortos, de  crisis económicas y un medio ambiente a la deriva.   Nicolás Georgescu-Roegen señalo como única solución posible la  aparición de una ciencia-tecnología capaz de generar en tiempo y forma los recursos naturales necesarios para llegar a un nuevo tipo de equilibrio en la tierra. La respuesta anhelada surgió de la mano de la biotecnología, a tal punto que hoypodemos definir a la bioeconomía real como una economía basada en la biotecnología capaz de generar en tiempo y forma los recursos naturales renovables, con su acervo de más de 65 millones de genes conocidos y la ingeniería genética, para dar respuestas a necesidades socioeconómicas tales como la demanda de energía, alimentos, disminución de los gastos en salud y cuidado del medio ambiente, generando a su vez trabajo e ingresos en forma sustentable. 
Tal vez alguien nos dio la inteligencia y los genes con el fin de que hagamos todo lo necesario para mantener la vida en la tierra. 



domingo, 5 de julio de 2015

Una visión del futuro desde la Biotecnología.

Conferencia dictada el 20 de junio del 2015 con motivo de la presentación del Colegio de Biotecnólogos de Tucumán.


martes, 16 de junio de 2015

16 de junio. Día de la Biotecnología.

¡Feliz día a todos!


domingo, 14 de junio de 2015

Biotecnología y salud pública.

En el año 2000 culminó en Montreal una serie de reuniones internacionales que dieron origen al Protocolo de Cartagena sobre la seguridad de la biotecnología. El objetivo del protocolo “es contribuir a garantizar un nivel adecuado de protección en la esfera de la transferencia, manipulación y utilización seguras de los organismos vivos modificados resultantes de la biotecnología moderna que puedan tener efectos adversos para la conservación y la utilización sostenible de la diversidad biológica, teniendo también en cuenta los riesgos para la salud humana, y centrándose concretamente en los movimientos transfronterizos”. El tratado también aclara que los firmantes “tomarán las medidas legislativas, administrativas y de otro tipo necesarias y convenientes para cumplir sus obligaciones dimanantes del presente Protocolo”. Hasta el presente más de 150 países se han adherido al protocolo, 28 de América Latina. En Argentina, el proyecto comenzó a funcionar en agosto de 2002 y tiene como objetivo principal realizar una revisión del Marco Nacional de Bioseguridad a fin de que se puedan satisfacer los requerimientos del Protocolo de Cartagena y la identificación de las capacidades y carencias nacionales para adecuarse al Protocolo de Cartagena la Agencia Ejecutora del Proyecto es la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos, dentro de la cual funciona la Coordinación Nacional. Es obvio que la modificación genética de organismos vivos constituye un aspecto central e inherente a la formación y capacidades adquiridas por los biotecnólogos y a los beneficios y riesgos potenciales de la transgénesis para la salud humana. También podríamos destacar entre sus actividades específicas vinculadas con la salud a la secuenciación y manipulación-modificación de genomas, el diagnóstico y tratamiento genético de enfermedades, el desarrollo y producción de anticuerpos monoclonales, el desarrollo y producción de vacunas de ADN, la implementación de terapias génicas y celulares… Los biotecnólogos manipulan bacterias, virus, hongos, cultivos celulares, células madres embrionarias, embriones… Por lo expuesto resulta, por lo menos curioso, que el Ministerio de Salud de la Argentina no incluya a los Licenciados en Biotecnología en la Resolución 404/2008 entre los profesionales matriculables vinculados al “arte de curar” o que realicen actividades de colaboración en tal sentido. Máxime cuando en el Artículo 5 de la resolución figuran bioquímicos, farmacéuticos, nutricionistas y profesionales de análisis clínicos…Es decir que no existe control desde el Ministerio de Salud sobre cuantos biotecnológos hay en el país, que están haciendo y como están haciendo esa utilización de los seres vivos o partes de seres vivos para dar soluciones a nuestras necesidades en la salud, la alimentación, la energía y el medio ambiente (definición de biotecnología). Dios nos ampare.

sábado, 13 de junio de 2015

Alimentos “naturales” más transgénicos que los “cultivos alimentarios transgénicos”.

Agrobacterium rhizogenes y  Agrobacterium tumefaciens son bacterias patógenas de plantas capaces de transferir fragmentos de ADN de sus genes funcionales al genoma de una planta huésped. Este mecanismo natural ha sido adaptado por los biotecnólogos para desarrollar los cultivos transgénicos presentes en la actualidad en más del 10% de las tierras cultivables del mundo. En el artículo “The genome of cultivated sweet potato contains Agrobacterium T-DNAs with expressed genes: An example of a naturally transgenic food crop” publicado por investigadores del Department of Molecular Biotechnology, Ghent University, Belgium; del International Potato Center, Lima, Perú; del Beijing Key Laboratory of Crop Genetic Improvement/Laboratory of Crop Heterosis and Utilization, Ministry of Education, China Agricultural University, Beijing, China, y del Plant Genetic Resources Unit, US Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Griffin, de EEUU; estudiaron 291 variantes de la batata cultivada. Todas contienen una o más secuencias de ADN transferencia (T-ADN). Estas secuencias, visibles al expresarse un clon de la patata dulce cultivada "Huachano"  fueron analizadas en detalle probándose  su origen en  infecciones por Agrobacterium producidas en momentos evolutivos. Uno de los T-ADN está presente en todos los clones de la batata dulce cultivada, pero no en parientes silvestres estrechamente relacionados del cultivo; esto sugiere que el T-DNA proporcionó un rasgo o rasgos seleccionados durante la domesticación. El hallazgo pone de relieve la importancia de las interacciones planta-microorganismo y, dado que este cultivo se ingiere desde hace milenios, puede cambiar el paradigma tendiente a valorar el estado "natural" con transgénesis al azar en detrimento de los "cultivos alimentarios transgénicos" con transgénesis específica y controlada.

Lectura complementaria:

20.000 millones de nanopartículas “Wi-Fi” para hablar con el cerebro.

Sakhrat Khizroev, investigador  de la Florida International University  de Miami, y su equipo insertan 20 mil millones de nanopartículas magnetoeléctricas en cerebros de ratones. A continuación aplican un campo magnético para inducir en las nanopartículas un campo eléctrico. Un electroencefalograma demuestra que la región rodeada de nanopartículas se ilumina estimulada por el campo eléctrico generado…

Las nanopartículas magnetoeléctricas (MENs) se descubrieron en el año 2014, cuando son estimuladas por un campo magnético externo producen un campo eléctrico. Si tales nanopartículas se colocan junto a las neuronas, este campo eléctrico permite su comunicación con los circuitos eléctricos de la red neuronal debido a que la  electricidad constitruye el lenguaje del cerebro. Tal vez llegó la ahora de hablar con él sin necesidad de cables o implantes. El objetivo de S. Khizroev es construir un sistema para interactuar con la actividad cerebral con la finalidad de orientar con precisión los tratamientos médicos. Debido a que las MENs responden de manera diferente a distintas frecuencias del campo magnético pueden ajustarse para liberar variados fármacos. “Cuando se inyectan en el cerebro  podemos “verlo” y si fuera necesario liberar un medicamento específico dentro de una neurona específica", dice S. Khizroev. Más allá del alcance de la investigación actual, el sistema propuesto, inyectable y muy pequeño, de 20.000 nanopartículas "magnetoeléctricas" puede ofrecer una nueva manera de interactuar con los ordenadores a distancia. Nuestros estados cerebrales se convertirían entonces en parámetros de entrada para las computadoras y al  mundo fascinante de “hablar” directamente con el cerebro.

Lectura complementaria:

sábado, 15 de febrero de 2014

Biotechpeace Network necesita 100.000 líderes para cambiar el mundo con el Plan B.

Biotechpeace Network necesita 100.000 líderes para cambiar el mundo con el Plan B (Bioeconomía, Biotecnología y Biofábrica ecológica-transgénica).
Necesitamos líderes voluntarios en cada país, provincia, ciudad,  pueblo, institución y empresa. Es tu oportunidad de ayudar a mejorar la vida en la tierra.

Un planeta a la deriva.

En el comienzo del 2014 los augurios de graves efectos por el cambio climático dejan de ser pronósticos y pasan a ser realidad.
Mientras en el hemisferio sur, América Latina experimenta un calentamiento sofocante con países como la Argentina sacudidos por la gran ola de calor y  Australia con incendios forestales de gran envergadura debido a la sequía y los vientos; en el hemisferio norte, el medio oeste de EE.UU. se encuentra congelado con fuertes nevadas y record de bajas temperaturas, y con grandes inundaciones en Gran Bretaña, parte de Francia y España.
Tiene su lógica si consideramos que los 1000 millones de vehículos existentes consumen por día 95 millones de barriles de petróleo. Dicho de otro modo, algo que estaba enterrado y no producía ningún efecto, se transforma en dióxido de carbono a una velocidad de consumo de 95 millones de barriles por día. A esta cifra hay que agregar el dióxido de carbono proveniente del consumo de combustible fósil por las empresas, el generado para producir  energía eléctrica, el de la combustión del gas domiciliario,… Lo citado es sólo en una parte, podríamos agregar la problemática originada por el metano (mucho más perjudicial que el dióxido de carbono)  generado por los millones de ganado bovino existente (flatulencia y eructos) o el disuelto en los hielos continentales  que se libera debido al creciente  descongelamiento. La economía mundial basada en una utilización depredatoria sin precedentes de recursos naturales, imposibles de reponer en el tiempo que se consumen, también está a la deriva conduciendo a crisis económicas crecientes en  casi todos los  países originando  violencia latente en las sociedades.
Hay una solución única: debemos generar una cantidad inmensa de recursos naturales en tiempo y forma para los 7000 millones de habitantes del planeta, reemplazar la utilización de combustibles fósiles  y producir en forma ecológica con residuo cero. ¿Se puede?
Necesitamos avanzar sobre una bioeconomía que priorice la generación de recursos naturales renovables por sobre los ciclos ficticios de producción y consumo de la economía actual sin sustento en bienes genuinos. Una bioeconomía que utilice a la biotecnología con sus 65 millones de genes y la ingeniería genética para producir combustibles, alimentos, cuidar el medio ambiente y disminuir los costos del cuidado de la salud. Una sociedad sostenible  debe avanzar hacia la producción en biofábricas, fábricas celulares fotosintéticas, alimentadas por la energía solar  y dióxido de carbono y catalizadas por enzimas. Biofábricas para producir alimentos, medicamentos, bicombustibles y para cuidar el medio ambiente produciendo con residuo cero.
La trilogía conducente a un planeta sustentable está integrada por la bioeconomía, con su biotecnociencia generadora de recursos naturales,  la biotecnología, y su motor productivo la biofábrica ecológica. El medioambiente y la economía del planeta están a la deriva, no existe un plan A, sólo nos queda avanzar rápidamente a un  Plan B, B de Bioeconomía, B de Biotecnología y B de Biofábrica ecológica.

lunes, 28 de enero de 2013

El agotamiento de los recursos naturales del planeta conduce a la biodependencia.

La GFN (Global Footprint Network) y la New Economics Fundation (NEF) anualmente hacen el cálculo de la velocidad con que los humanos consumen los recursos generados en el planeta. Según lo informado, el 22 de agosto de 2012 el mundo agotó los recursos naturales producidos en la tierra durante el año. En apenas ocho meses los seres humanos hemos acabado con todos los recursos que el planeta puede proveer de forma sostenible. El resto del año se vivió a crédito de las futuras generaciones sobreexplotando los recursos naturales, acumulando exceso de carbono en la atmósfera y con la imposibilidad de procesar toda la basura generada. El "día del agotamiento" (Global Overshoot Day) se alcanzó 36 días antes con relación al año 2011. ¿Existe alguna solución?... Sólo la bioeconomía es viable, una economía basada en la biotecnología que utiliza materias primas renovables y su acervo de 65 millones de genes para generar energía, hacer más y mejores alimentos, producir con residuo cero para cuidar el medio ambiente y disminuir los gastos en salud, generando a su vez ingresos y trabajo en forma sustentable. Únicamente las "3 b" nos permitirán llegar a un nuevo tipo de equilibrio para hacer posible la vida en la tierra: bioeconomía, biotecnología y biofábrica transgénica.

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