Cinco proyectos revolucionarios que podrían cambiar el mundo

De robots cirujanos hasta violines fabricados con telarañas. El futuro de la ciencia y tecnología ya está con nosotros. Pero, ¿qué vendrá más adelante?

Cada año, el instituto británico Royal Society destaca ejemplos de tecnología y soluciones científicas de punta que pronto se volverán de uso cotidiano.

Aquí hay cinco de los adelantos más curiosos de su lista del 2016, los cuales están listos para salir de los laboratorios.

1. Barrenderos de basura cósmica

Casquillos vacíos de cohetes, enormes satélites muertos, pedazos de vidrio y pequeñísimas cascaritas de pintura están flotando en el espacio y son parte de una enorme cantidad de basura espacial.

Y es que la mayoría de los objetos lanzados al espacio siguen en órbita alrededor de la Tierra, amenazando con chocar satélites activos que -entre otras muchas cosas- son vitales para nuestras comunicaciones por Internet y teléfonos móviles.

Ya ha sucedido, demostrando que aun los pequeños fragmentos de naves descartadas en órbita, desplazándose a miles de kilómetros por hora, pueden causar daños catastróficos.

Pero, ahora, la misión RemoveDebris saldrá al rescate. El proyecto, que será lanzado a comienzos del 2017, será el primero en poner a prueba la tecnología de captura que arrastrará los desechos de vuelta a la atmósfera terrestre.

El mayor desafío de la red que recoge basura es que debe estar perfectamente alineada con el objetivo. (Foto: SURREY SPACE CENTRE)

"Esto no es ciencia ficción, es un verdadero problema. Finalmente, toda la basura espacial caerá por la misma gravedad pero algunos de los pedazos están a 1.000 kilómetros de altura sobre la Tierra y a esa distancia les tomará unos 1.000 años. No disponemos de todo ese tiempo, tendremos 10 o 20 años antes de que problemas serios empiecen a suceder", dijo a la BBC el doctor Jason Forshaw, del equipo RemoveDebris.

La tecnología para recoger la basura que será probada está basada en principios sorprendentemente sencillos.

Se trata de una red espacial -similar a una red de pesca- que será lanzada al espacio para agarrar la basura. Una vez capturada, será arrastrada por una nave, como un camión de remolque, y devueltos a la Tierra.

El calor que se produce al reingresar a la atmósfera quemará la basura, mientras que los trozos que no puedan desintegrarse completamente podrán ser guiados para un amarizaje controlado en el océano Pacífico.

Asimismo, cuenta con una vela plateada, la cual está hecha de una membrana ultradelgada. Funciona como la vela de un barco pero está impulsada por fotones de luz emitidos por el Sol. Su misión es halar y arrastrar la basura fuera de órbita.

2. Rastreador de mosquitos

La lucha contra el mosquito 'Anopheles' ha tenido a los científicos ocupados durante décadas. Estos insectos son responsables de la transmisión de malaria, una enfermedad que infecta a millones y causa 438.000 muertes anuales en el mundo.

La resistencia a los insecticidas ha sido reportada en 60 países y ha alcanzado niveles alarmantes en África occidental y oriental. De manera que entender el comportamiento de los mosquitos es crucial para lograr sacar ventaja en esta lucha.

Según la OMS, 3.200 millones de personas, la mitad de la población mundial, están en riesgo de contraer malaria. (Foto: BBC)

"Estamos usando cámaras infrarrojas para rastrear las trayectorias de vuelo de los mosquitos alrededor de los mosquiteros. Esta es la primera vez que hemos podido filmar sus movimientos en tan gran escala", comentó a la BBC Josie Parker, investigadora de la Escuela de Medicina Tropical de Liverpool.

El proyecto Diarios de Mosquitos examina cuánto tiempo duran en contacto estos insectos con los mosquiteros y cómo el insecticida -contenido en las fibras de esas mallas- evita que se alimenten de la persona durmiendo adentro.

"Es necesario que toquen la malla para que el insecticida surta efecto y un contacto breve no es suficiente. Parte de nuestro trabajo es determinar cuánto tiempo deben posarse en ella para morir", dijo Parker.

La investigación abrirá el camino para diseñar mosquiteros nuevos con fibras e insecticidas más efectivos, que serán simples mejorías que podrían prevenir la muerte de miles.

"Los mosquiteros son una barrera física pero si no son efectivos matando a los mosquitos que entran en contacto con la malla, esos mosquitos todavía estarán esperando afuera para picarte cuando despiertes", agrega.

3. E secreto de los rayos X en 4D

Se trata de una máquina compleja con un nombre intrigante: el sincrotrón de rayos X en 4D. Y lo que hace es igualmente desconcertante: permite a los científicos ver hasta el meollo de los materiales.

Se puede usar en el magma para aprender más sobre las erupciones volcánicas de gran escala o en cristales de hielo para saber cómo hacer que el helado tenga mejor sabor.

"Utilizamos una técnica llamada tomografía de rayos X computarizada, que depende de una luz muy brillante y tan poderosa que nos permite revelar la estructura interna de los materiales en tres dimensiones. Podemos mirar adentro de cualquier objeto: la gama de aplicaciones es enorme", explicó el doctor Kamel Madi, experto en sincrotrones de la Universidad de Manchester, en Inglaterra.

El rayo del sincrotrón es 10 mil millones de veces más brillante que el Sol y penetra estructuras sin la necesidad de partir el objeto para mirar adentro.

La cámara al otro extremo graba la información que revela el rayo, en imágenes de altísima resolución.

Y la cuarta dimensión es el tiempo: los científicos pueden recrear las condiciones que cubren una amplia gama de temperaturas, presiones y atmósferas para replicar las fuerzas a las que están sometidos los materiales en situaciones reales y observar cómo cambian.

El sincrotrón es básicamente un microscopio gigante que funciona con rayos de luz 10 mil millones de veces más brillantes que el Sol. (Foto: DIAMOND LIGHT SOURCE)

"Podemos comprender cómo cambia la morfología de los materiales cuando los fabricamos, así que esta máquina contiene los secretos para mejorar la producción de cosas como el motor de un jet o baterías de litio", añadió el doctor Madi a la BBC.

La técnica también es útil en las ciencias de la medicina, para entender cómo interactúan los implantes con el tejido dentro del cuerpo humano.

Madi está observando como la artritis afecta el cartílago y que se puede hacer para mejorar la vida de los artríticos.

4. Arañas trabajadoras

Las telarañas, laboriosamente tejidas, contienen la clave de la siguiente generación de materiales biocompatibles y sustentables.

"La tela de araña existe desde hace 300 millones de años y las arañas usan una cantidad mínima para sacar el máximo beneficio", comentó la bióloga Beth Mortimer, del Grupo de Telaraña de la Universidad de Oxford.

Las arañas usan proteína para generar sus redes en las que generalmente capturan a sus presas. Pero las investigaciones están ayudando a desenredar la estructura molecular de la telaraña y usos potenciales para humanos se están descubriendo todos los días.

Pocos materiales en la naturaleza tiene la capacidad de absorber la cantidad de energía que hacen las telarañas, expresaron los científicos a la BBC.

Combinadas con resinas forman fibras de gran resistencia a los impactos.

Una imagen amplificada del hilo espiral de una telaraña. (Foto: OXFORD SILK GROUP)

"La producción de telaraña es energéticamente mil veces más eficiente que la producción de polímeros sintéticos (plásticos, por ejemplo). El desafío ahora es cómo hacerla económicamente viable", continuó Mortimer.

Y las pequeñas gotitas de pegamento que la cubren, lo que hace a la telaraña tan pegajosa, han llevado a los científicos a pensar en otras tecnologías inspiradas en material biológico: un pegamento que puede estirarse muchas veces su tamaño original.

Además, la telaraña es biocompatible. Pruebas clínicas actuales ya han avanzado en experimentar con implantes de telaraña para la reconstitución del cartílago de la rodilla humana.

5. La revolución ósea

Los científicos han diseñado tecnología para desarrollar hueso artificial en el laboratorio sin la necesidad de usar químicos o fármacos, únicamente vibración.

Lo llaman nanopatadas, una técnica que toma células madre de la médula ósea -que pueden convertirse en muchos tipos de células especializadas- y las 'patean' a altas frecuencias para estimularlas a que se conviertan en células productoras de hueso.

Así que los nuevos pedazos de huesos son generados por las propias células del paciente, sin químicos ni proteínas de crecimiento que tienen efectos secundarios indeseables.

El método no involucra cirugías dolorosas para retirar muestras de hueso de otras partes del cuerpo y tampoco hay riesgo de rechazo del nuevo tejido.

El reactor biológico de Nanokick convierte las células madre en células óseas. (Foto: NANOKICK TECHNOLOGIES)

Las pequeñas nanopatadas se repiten miles de veces por segundo, desplazando la célula unos 20 nanómetros.

"Estamos imitando la biología del hueso que vibra naturalmente unas mil veces por segundo", dijo al a BBC el profesor Matthey Dalby, del equipo escocés que realiza el desarrollo.

El nuevo hueso puede implantarse para fusionarse con el hueso existente o sanar daños óseos. Hasta sería posible darle nanopatadas directamente a los pacientes para sanar fracturas sin cirugía y, en el futuro, ayudar a contener los cánceres del hueso de rápido crecimiento.

El impacto de la revolución de nanopatadas podría ser enorme, ya que el hueso es el segundo tejido más trasplantado en el mundo, fuera de la sangre.

Las poblaciones ancianas también incrementan la demanda, con más pacientes sufriendo de osteoporosis y fracturas de la cadera.