Categoría: Innovación sostenible

Si muchas tecnologías relacionadas con la información y la comunicación se desarrollaron en épocas de guerra o conflicto, o al menos se mejoraron –cabe recordar que le debemos internet a la Guerra Fría y las radiografías a la Primera Guerra Mundial–, esta trágica crisis sanitaria ha permitido dar un impulso al desarrollo de soluciones innovadoras relacionadas con el ámbito sanitario.

La pandemia mundial de COVID-19, la primera registrada que afecta a toda la Humanidad prácticamente al mismo tiempo, ha agudizado el ingenio de los investigadores médicos por la vía de la necesidad y ha impulsado la búsqueda de nuevas aplicaciones a numerosos proyectos ya en marcha. A continuación, seis inventos que han acelerado su desarrollo durante la crisis del coronavirus:

La mascarilla reutilizable con filtro antiviral

Recientemente, un equipo de bioquímicos británicos ha patentado una “redecilla antigérmenes” insertable en una mascarilla lavable y reutilizable: la Virustatic. Así, esta mascarilla se presenta como una solución al exceso de deshechos plásticos asociados al exceso (y necesario) uso de material sanitario. La empresa de biotecnología británica llevaba 10 años trabajando en este proyecto que ha acabado de desarrollarse en los últimos meses y que ya han comprobado que es capaz de atrapar el 96% de los microorganismos suspendidos en el aire. Ahora, la compañía trabaja en la fabricación de una versión más asequible que sea accesible para la mayor parte de la población.

El monitor de respiración en remoto

Imagine que colocando debajo de la cama una tabla semejante a la de la cocina alguien pudiese controlar su respiración en remoto. Aunque parezca fruto de la ficción, esta tecnología ya existe y permite a los sanitarios identificar los cambios en la respiración de los pacientes a través de un análisis de los movimientos del pecho sin necesidad de que haya contacto físico. Se trata de un producto de la compañía israelí EarlySense Ltd. que, aunque de momento solo está disponible en Israel por su alto coste, ya tiene la aprobación para ser comercializado tanto en EE.UU. como en la Unión Europea. El dispositivo registra los signos vitales del paciente 100 veces por minuto y no necesita estar conectado al mismo: basta con colocarse debajo del colchón de la cama, por lo que se considera ideal para personas de riesgo. No obstante, la compañía ha propuesto también su utilización para el monitoreo de portadores asintomáticos en cuarentena.

El llavero antimicrobiano

Se trata de un artilugio en forma de llavero ergonómico que sirve para entrar en contacto con superficies de especial riesgo como los botones de un ascensor, los pomos de las puertas o los frigoríficos. El llavero, creado por la compañía estadounidense Hygiene Hand, pretende sustituir a los dedos en casos en los que no se posible la desinfección y así evitar exposiciones innecesarias en el personal médico. Sus beneficios se basan en algo tan simple como el material: el latón. De uso bastante común ya en hospitales, es un material en el que bacterias y virus difícilmente permanecen. Más allá del uso sanitario, la empresa se atreve a recomendarlo en acciones cotidianas de particulares como lo puede ser acudir al cajero.

El casco inteligente para la fiebre

Este invento supera incluso a la ciencia-ficción. La compañía china KC Wearable ha empezado a comercializar un casco inteligente que puede detectar a personas con fiebre a una distancia de hasta cinco metros, haciendo sonar una alarma cuando alguien con una temperatura elevada se acerca.  A día de hoy, lo está testando la policía de las ciudades chinas de Shenzhen, Chengdu y Shanghái. Este casco cuenta con un detector de temperatura infrarrojo, un visor de realidad aumentada, una cámara que puede leer códigos QR, además de wifi, Bluetooth y 5G. Equipado con tecnología de reconocimiento facial, esta innovadora tecnología también permite ver el nombre del sujeto en la visera y acceder a su historial médico.

Salas de aislamiento impresas en 3D

Ante la escasez de camas hospitalarias, la firma china Winsun ha reconvertido un invento originalmente pensado para la instalación de cabañas en salas de aislamiento. Se trata de unos habitáculos vacacionales que iban a ser impresos en 3D y que fueron reutilizados durante la cuarentena en China, donde se llegaron a fabricar, según la compañía, 15 salas de aislamiento para enfermos de coronavirus en un solo día. Estos pequeños edificios tienen duchas y baños sostenibles, y se imprimieron a través de un proceso de extrusión, con un brazo robótico montado sobre rieles que iba depositando capas de hormigón para construir las paredes. En el proceso se utilizaron escombros de construcción reciclados.

Desinfectador de aire

Este invento de un médico español a finales de marzo lo adquirieron varios hospitales de Wuhan y ya se comercializa en medio mundo. Del tamaño de una mochila, limpia de virus y bacterias el aire de habitaciones cerradas. El doctor catalán Pere Moragas lleva trabajando en él 18 años, pero no ha podido comercializarlo a gran escala hasta la llegada de la pandemia, que lo ha convertido en necesidad. Sirve para proteger espacios y a personas no infectadas y se usa ya en los hospitales de tres continentes.

La inteligencia artificial tiene su nueva ‘Meca’ y, oh sorpresa, no se encuentra en Estados Unidos, ni en Rusia, ni en Japón, sino en un país que también puede alardear de galones de potencia mundial tecnológica: China.

El Gobierno de Pekín ha afirmado recientemente y de forma pública que en el año 2030 serán sus empresas las que lideren los desarrollos en inteligencia artificial (IA) en el planeta. Entre las razones de esta apuesta, se apunta la necesidad del Gobierno chino de diversificar las fuentes de ingresos de su poderosa economía en nuevos sectores de crecimiento exponencial. La obsesión por la seguridad y el control de la población son, en opinión de ciertos analistas, las otras motivaciones que hay detrás de esta agenda.

La maquinaria ya se ha puesto en marcha. Según datos recopilados por CB Insights, las compañías chinas aglutinaron en 2017 el 48% de los fondos globales destinados a IA, lo que las coloca por encima de sus competidoras norteamericanas. A nivel gubernamental, Pekín ha situado la IA como uno de los puntales estrella de su plan Made in China 2025, y ha anunciado importantes paquetes de ayudas y estímulos fiscales para empresas punteras en inteligencia artificial por todo el país asiático. Así, por ejemplo, Shenyang, la ciudad más poblada del noroeste del país, ha creado un fondo de inversión de 20.000 millones de yuanes (algo más de 2.500 millones de euros), destinado específicamente a desarrollos en el campo de la robótica.

En 2030 serán las empresas chinas las que lideren los desarrollos en inteligencia artificial

Entre las compañías que encabezan el auge de la inteligencia artificial en China hay viejos conocidos de Europa como Alibaba, Huawei o Xaomi, pero también compañías emergentes y startups llamadas a producir un efecto disruptivo en los mercados internacionales.

Uno de estos adelantados es Megvii, la empresa especializada en tecnología de visión por computadora. Fundada hace ocho años por dos estudiantes de ciencias de la computación de la prestigiosa Universidad de Tsinghua, la empresa ya cuenta con una división de I+D en Seattle (USA) y hace unos meses logró levantar una nueva ronda de inversión por valor de 750 millones de dólares, lo que ha situado su valor de mercado por encima de los 3.500 millones de dólares.

El desarrollo estrella de Megvii es el polémico programa de reconocimiento facial Face, por cuyos escáneres han pasado ya 100 millones de ciudadanos chinos. La tecnología puntera de esta aplicación promete grandes avances en la resolución de problemas cotidianos como la agilización de trámites administrativos, y también abre un mundo de posibilidades en el terreno de la lucha contra el crimen por su capacidad para identificar delincuentes. Sin embargo, el patente apoyo del gobierno chino a este proyecto también está desatando críticas a nivel internacional por los posible usos fraudulentos o represivos.

El desarrollo estrella de Megvii es el polémico programa de reconocimiento facial Face

Otro hito computacional apoyado en tecnología china lo ha alcanzado el motor de búsqueda Baidu. Conocido como el “Google chino”, en 2018 fue la cuarta web más visitada de internet en el mundo. Aunque la empresa opera dentro del ámbito nacional chino, esta no ha pasado desapercibida para los inversores internacionales. De hecho, Google tuvo un pequeño porcentaje de sus acciones durante un breve periodo de tiempo y la empresa mantiene relaciones con inversores de Silicon Valley. Uno de los últimos desarrollos de Baidu es un sistema de traducción automática basado en redes neuronales que presume de lograr una precisión superior a la de los seres humanos en el reconocimiento de voz.

Por otro lado, el gigante de los eSports Tencent se ha convertido en la empresa de su sector más rentable del planeta. Propietaria de juegos icónicos como League of Legends, PUBG o Clash Royale, la compañía china tiene en la IA un pilar fundamental. Recientemente ha creado su propio laboratorio de alto rendimiento en el que medio centenar de científicos, investigadores y programadores trabajan en contenidos y juegos basados también en IA. La inteligencia artificial hablará mandarín en este nuevo milenio. Porque la cuna del dragón se ha lanzado a su conquista y no le faltan capacidad, recursos y determinación .

Las previsiones de Naciones Unidas señalan que en 2050 se espera que la población mundial crezca más de un 33% alcanzando los 9.100 millones de habitantes, lo que implicará un aumento de la demanda de alimentos. Ante tal desafío global, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) en su informe Perspectivas de Población 2019 aboga por una transformación digital radical del sector agroalimentario en el medio rural en los próximos 5 años.

Con el afán de impulsar la ‘Agricultura 4.0’ en aquellas zonas rurales de nuestro país donde la cobertura de banda ancha es aún deficiente, Hispasat, el operador de satélites de comunicaciones del Grupo Red Eléctrica, y Eurona, la multinacional de telecomunicaciones, se han unido para poner en marcha dos proyectos piloto en explotaciones agrícolas y ganaderas de las empresas Digitanimal y Florette. Gracias al empleo de tecnología satelital, ambas experiencias están logrando la transformación digital de estas explotaciones con el consiguiente incremento de su productividad. Hispasat y Eurona han presentado los dos proyectos en el marco de DATAGRI, el mayor encuentro de digitalización del sector agroalimentario de España, celebrado la semana pasada en Zaragoza.

Digitanimal monitoriza 130 vacas mediante una antena orientada a la flota de Hispasat

El primer proyecto nos traslada hasta una finca de 400 hectáreas de monte de difícil acceso en Ávila de la mano de Digitanimal, fabricante de sistemas de localización y monitorización del ganado. En la actualidad, esta compañía monitoriza 130 vacas mediante una antena orientada a la flota de Hispasat que permite enviar a la central de control los datos emitidos por los sensores (IoT) que portan las reses. Así, la unión del Internet de las Cosas con la innovación del satélite permite a Digitanimal recibir información constante de sus cabezas de ganado sin depender de las telecomunicaciones terrestres.

Con el segundo piloto viajamos hasta el litoral mediterráneo, en concreto a Elche (Alicante), donde asistimos a una gestión inteligente de uno de los campos de cultivo de Florette, la compañía de ensaladas y verduras envasadas. Allí, Hispasat y Eurona han habilitado un punto WiFi satelital que ofrece a la empresa un servicio de banda ancha con el que el personal de la finca transmite en tiempo real y desde sus dispositivos móviles los datos de gestión y estado de los cultivos.

Florette cuenta ahora con una gestión inteligente de su cultivo de Elche

La inmediatez y viabilidad que ofrece la tecnología satelital están rompiendo barreras en la España rural, donde más de 2.000 municipios no disponen de acceso a Internet con una cobertura de banda ancha adecuada. Se trata, así, de conseguir que la falta de conectividad ya no suponga una limitación ni para las empresas como Digitanimal y Florette ni para los demás actores locales de las zonas sin cobertura terrestre.

Al adentrarse en este proceso de gestión agropecuaria inteligente, el coste por hectárea se reduce y el rendimiento se multiplica gracias a la digitalización, automatización y agilización de los procesos. Los agricultores y ganaderos no solo obtienen una imagen más completa y precisa del estado actual de su actividad, sino que pueden acceder a una mayor cuota de mercado sin quedarse atrás respecto a la competencia.

En definitiva, apostar por la Agricultura 4.0 es impulsar la competitividad del sector gracias a una utilización más eficiente de los recursos y un uso más inteligente de los fertilizantes. Al mismo tiempo, esta transformación permite reducir el consumo de agua, vigilar las cosechas, controlar la aparición de enfermedades en los animales y plagas en los cultivos, y garantizar la trazabilidad de los productos.

Las ventajas de la transformación digital del campo y la ganadería son ilimitadas. La propuesta de Hispasat y Eurona son solo un ejemplo de cómo la tecnología puede ayudar a plantar cara a la despoblación y fomentar el desarrollo rural.

Cuando el ser humano se detuvo a observar las estrellas comenzaron los interrogantes. Hoy en día, todavía no existen respuestas suficientes que satisfagan todas nuestras inquietudes, pero la ciencia y la tecnología han ayudado a allanar el camino. La revista Nature es de las pocas publicaciones que puede enorgullecerse de haber contribuido con sus páginas a responder a algunos de los mayores enigmas de la historia de la Humanidad. El descubrimiento de la estructura del ADN o el deterioro de la capa de ozono son solo algunos de los hitos de esta revista científica que celebra este mes su 150 aniversario.

Fundada en Reino Unido por el científico inglés Joseph Norman Lockyer, más de un siglo y medio después Nature sigue siendo la meca de la ciencia, a cuya puerta llaman investigadores de todo el mundo para dar cuenta de sus mejores hallazgos. Este mes de noviembre Nature conmemora su trayectoria recopilando diez de sus papers más importantes. A continuación, recordamos cómo han cambiado el mundo.

 

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1.La doble hélice del ADN

La famosa estructura de doble hélice del ADN apareció por primera vez ilustrada en un artículo de principios de los años 50. Adjunto, un peculiar gráfico en blanco y negro con una misteriosa figura con forma de espiral, una imagen que sentaría los cimientos de la biología moderna y los estudios sobre el genoma humano. Francis Crick y James Watson, los autores de aquel breve estudio de tan solo 120 líneas y peculiar título, “Una estructura para el ácido desoxirribonucleico”, habían descubierto la estructura del ADN humano. Medio siglo después, cuantificar el impacto que ha tenido este descubrimiento en la medicina es tarea difícil y extensa pero basta con mencionar el proyecto GENOMA o la técnica de edición genética CRISPR para saber que no habrían sido posibles sin el descubrimiento de Crick y Watson.

 

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2. El agujero de la capa de ozono

En 1985, Joe Farman, Brian Gardiner y Jonathan Shanklin prendieron la mecha del movimiento contra el cambio climático. Los tres investigadores habían descubierto un agujero en la capa de ozono de la Antártida. ¿El motivo? El exceso de clorofluorocarbonados en la atmósfera, una sustancia común en los aerosoles. La también conocida como ozonosfera protege al ser humano de los rayos ultravioleta, de ahí que su deterioro suponga un grave riesgo para la vida. La fragilidad del planeta –y del ser humano– quedó reflejada en aquel artículo de Farman, Gardiner y Shanklin, que movilizó a la comunidad internacional, dio pie a la firma del Protocolo de Montreal dos años después y a los sucesivos acuerdos internacionales, entre ellos el Protocolo de Kioto o el Acuerdo de París, y sentó las bases de las movilizaciones ecologistas que a día de hoy sacuden todo el mundo.

 

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3. Los anticuerpos monoclonales

En 1975, Milstein y Köhler descubrieron una herramienta terapéutica poderosísima: los anticuerpos monoclonales. Su trascendencia fue enorme y se convirtieron en una herramienta esencial para el diagnóstico de laboratorio y para el tratamiento de ciertas enfermedades. La oncología es una de las áreas donde los anticuerpos monoclonales más han contribuido, permitiendo el desarrollo de terapias alternativas. En este caso, los medicamentos con anticuerpos monoclonales son tratamientos oncológicos que aprovechan las funciones del sistema inmunitario natural para combatir el cáncer. Milstein y Köhler descubrieron los anticuerpos monoclonales en un laboratorio de Cambridge y publicaron su trabajo en Nature. Nueve años más tarde, este hallazgo les mereció el premio Nobel.

 

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4. El niño de Taung

La increíble conexión que articuló Raymond Dart entre el ser humano y el mono causó un fuerte revuelo social. En 1925 encontró los restos de un cráneo infantil de Australopithecus en Sudáfrica, el primero asociado a esta especie. Lo llamó niño de Taung, nombre con el que aún se le conoce. Dart creía que aquellos huesos pertenecían a un ser humano con rasgos primitivos, lo que sugería que la teoría evolutiva de Darwin estaba en lo cierto. Ciertas corrientes conservadoras consideraron un disparate que Dart relacionase en su artículo estos restos ancestrales de 2,2 millones de años con el ser humano. Sin embargo, hoy, sus descubrimientos, aunque fueron imprecisos, están aceptados por la comunidad científica y forman una pieza más del complejo mosaico explicativo de la evolución del ser humano.

 

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5. Pegasi-b, el primer exoplaneta

Dimidio, también conocido como Pegasi-b, fue el primer exoplaneta descubierto. El hallazgo responde a las investigaciones realizadas en 1995 por los científicos Michel Mayor y Didier Queroz (este último recién galardonado con el premio nobel de Física en 2019). A mediados de los noventa no existía ningún otro planeta conocido fuera de nuestro Sistema Solar. Mayor y Queroz detectaron que un enorme planeta pegasiano (llamado así por su masa parecida a la de Júpiter) orbitaba en torno a una estrella a una distancia mucho menor de lo que lo hace Mercurio frente al Sol, algo insólito para los investigadores, que no eran capaces de comprender cómo un planeta tan grande podía tener una órbita tan corta. Su descubrimiento abrió un importante debate sobre la formación planetaria y dio pie al descubrimiento de nuevos planetas fuera del Sistema Solar.

 

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6. El Carbón 60

Quizás menos conocido por sus pocas aplicaciones reales pero importante de cara a la venidera revolución nanotecnológica es el Fullereno o Carbón 60, una pequeña molécula formada por carbono que puede adoptar una forma geométrica que recuerda a una esfera. Fue descubierta en 1985 y se trata de un poderoso superconductor y una de las fibras más resistentes. Aunque las aplicaciones del Fullereno aún están por desarrollar, los expertos creen que puede jugar un papel determinante en la formación de los relojes atómicos y los dispositivos electrónicos del futuro, mejorando la potencia de los teléfonos móviles y los GPS.

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7. Las células madre

En 2012, los científicos John Gurdon y Shinya Yamanaka recibieron el Premio Nobel de Medicina por sus investigaciones pioneras en células madre. Gurdon y Yamanaka son los llamados padres de la reprogramación celular. Pero la historia se remonta varias décadas atrás, en concreto al año 1958, cuando Gurdon se convirtió en la primera persona en demostrar que las células podían ser reprogramadas. Lo hizo en Nature. Años más tarde, el trabajo conjunto de estos científicos consiguió revolucionar la forma de entender el desarrollo de las células, creando nuevas oportunidades para la investigación de enfermedades y el desarrollo de nuevas terapias. Estas investigaciones fueron determinantes para llevar a cabo las primeras experiencias de clonación, como la famosa oveja Dolly.

 

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8. La técnica de patch-champ

Una de las claves para comprender el funcionamiento del cerebro llegó gracias al trabajo de los premios Nobel Bert Sakmann y Erwin Neher en 1976, que desarrollaron el concepto de patch-clamp, una de las técnicas más utilizadas en electrofisiología y que permite detectar las corrientes que fluyen entre los neurotransmisores y, por tanto, investigar las conexiones celulares. Los resultados, que llegaron junto a un Nobel de Medicina en 1991, sentaron precedente para el análisis de las enfermedades neurodegenerativas y permitieron el desarrollo de fármacos contra el Alzhéimer. Según señaló Neher en una entrevista reciente a El País (2018), el 13% de los fármacos actuales actúan sobre los canales iónicos del cerebro que él mismo ayudó a comprender.

 

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9. La partícula de la extrañeza

Otro de los grandes papers de Nature fue aquel que desvelaba la existencia de una nueva partícula perteneciente a los mesones –un tipo de bosones– y completamente invisible: el kaón. Su descubrimiento, como otros tantos, fue fortuito: George Rochester y Clifford Butler dieron con él en 1948 mientras realizaban un experimento con su detector de partículas. Esta partícula subatómica introdujo una nueva propiedad de las partículas: la extrañeza.

 

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10. Los mesoporosos

Nature también publicó las investigaciones de Charles T. Kresge, quien habló por primera vez de los materiales mesoporosos en una de las piezas más citadas en la historia de los estudios sobre química. Estos materiales se utilizan en el tratamiento de aguas y para el refinamiento de aceite, pero también para la elaboración de nanotubos de carbono.