jueves, 22 de octubre de 2009

El arca de Noe de las plantas: la bóveda del fin del mundo

El archipiélago noruego de Svalbard, conocido por muchos como “la Perla del Ártico”, es un lugar remoto y extraño situado entre los 74º y los 80º Norte. Longyearbyen, su capital, es el sitio habitado más próximo al Polo Norte geográfico.

En este archipiélago se ubica también una construcción que nos remite a las películas de ciencia ficción sobre el fin del mundo. Estoy hablando de la Bóveda Global de Semillas de Svalbard (en inglés, Svalbard Global Seed Vault y en noruego, Svalbard globale frøkvelv), que ya ha sido apodado como la “bóveda del fin del mundo”.

Un silo que se construyó a 130 metros de profundidad en una montaña de piedra arenisca en la isla de Spitsbergen, cerca de Longyearbyen, a 1.000 kilómetros de Noruega y a otros 1.000 del Polo Norte. Las obras se iniciaron en marzo de 2007 y el silo se inauguró oficialmente el 26 de febrero de 2008.


La Bóveda Global de Semillas sería al mundo de la agricultura lo que el arca de Noé fue al mundo de los animales, pues se ha constituido como el almacén de semillas más grande del mundo, diseñado para proteger la biodiversidad de las especies de cultivos que nos sirven como alimento.

Desde su inauguración, ya guarda en su interior 100 millones de semillas procedentes de un centenar de países. Pero los tres almacenes en los que está dividido el silo tienen la capacidad de atesorar hasta 2.000 millones de semillas.

En caso de cataclismo medioambiental o de extinción, estas semillas garantizarán la recuperación de los cultivos de las especies de las que depende la alimentación de la humanidad. No es algo tan remoto: el 90 % de los alimentos que consumimos en la actualidad provienen de sólo 150 plantas distintas, frente a las más de 7.000 que procedían en el siglo pasado.


Para la conservación de este preciado tesoro se han tomado unas medidas de protección, vigilancia y almacenaje que recuerdan bastante a las de un banco suizo.

En primer lugar se ha estudiado su particular enclave. Por su disposición geográfica y geológica, en caso de que ocurriera un fallo eléctrico en los sistemas de refrigeración que mantienen las muestras a 18 grados bajo cero, no habría lugar para la alarma. El permafrost son las capas de hielo permanentemente congelados, un perfecto refrigerante natural que rodea la estructura y que continuaría manteniendo las muestras a menos 6 grados centígrados.

Además, la bóveda es impermeable a la actividad volcánica, los terremotos, los tsunamis, la radiación, las consecuencias del cambio climático o las invasiones víricas.

No hay que olvidar que la mayoría de calorías que ingiere la población mundial proceden de sólo 30 cultivos, así que quizá dentro de poco sea este búnker de ciencia ficción escondido en las gélidas entrañas de una montaña polar la única salvaguarda para el futuro de la humanidad. Sin contar los incontables beneficios que la diversidad de plantas puede reportar a nivel medicinal en el ser humano, como indica el divulgador científico Eduardo Punset en su ensayo Por qué somos cómo somos:

Sólo en China existen más de 30.000 especies de plantas. Estamos hablando de otra de las grandes maravillas de este planeta: las plantas medicinales, algo más antiguo que el hombre. Una de las razones por las que merece la pena conservar la diversidad, por lo que cada vez que se quema un área de la Amazonia (y han ardido zonas con extensiones comparables a Bélgica) debemos ser conscientes de que hemos perdido miles de plantas cuyos principios activos no conoceremos nunca. Y esto es algo irreparable. ¿Quién se preocupa de que esto no suceda? ¿Lo hacen las grandes empresas farmacéuticas?
Jorge Wagensberg ha investigado en Amazonia y ha constatado que “algunas tribus llevaban unos 7.000 años investigando con plantas empleando el método ensayo-error. Los indios de la Amazonia son grandes investigadores, van por la selva y cuando ven una planta que no conocen —lo que ocurre a menudo porque la diversidad es muy grande— la mordisquean y empiezan a investigar para qué puede servir. Recuerdo que tenían analgésicos, incluso plantas que nosotros llamaríamos drogas. Algunas muy divertidas, como, por ejemplo, para dormir, el equivalente a una pastilla para dormir. Otras, para una vez te has dormido, soñar, incluso para tener dulces sueños. Y también para despertarse, para facilitar el diálogo y contarse los sueños”.

miércoles, 21 de octubre de 2009

Nanocapsulas con veneno de abeja para matar células cancerosas

Cuando las abejas pican, inoculan veneno a sus víctimas. Sin embargo, la toxina presente en ese veneno ha sido utilizada para matar células cancerígenas por unos investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis. Los científicos añadieron el componente principal de dicho veneno a esferas muy pequeñas llamadas nanoabejas.

Las nanoabejas lanzaron la toxina (melitina) contra los tumores de los ratones bajo estudio, sin dañar otros tejidos con su poder destructivo. Los tumores dejaron de crecer o se redujeron.

La melitina es un péptido fuertemente atraído hacia las membranas celulares, donde puede formar poros que dañan a las células y las matan.

Este péptido ha sido de gran interés para los investigadores, porque en una concentración suficientemente alta puede destruir cualquier célula con la que entre en contacto, lo cual lo convierte en un efectivo agente antibacteriano y antimicótico, y además puede ser un buen agente anticáncer. Las células cancerosas pueden adaptarse y desarrollar resistencia ante muchos agentes anticáncer que alteran las funciones genéticas o atacan al ADN de las células, pero es difícil para ellas lograr escaparse del mecanismo que la melitina utiliza para matar.

Los científicos probaron las nanoabejas en dos tipos de ratones con tumores cancerosos. A los de un grupo les implantaron células del cáncer humano de mama. Y a los del otro, del tumor conocido como melanoma. Tras 4 ó 5 inyecciones de las nanocápsulas conteniendo melitina durante varios días, el ritmo de crecimiento del tumor de cáncer de mama disminuyó en casi un 25 por ciento, y el tamaño del melanoma descendió un 88 por ciento, en comparación con los tumores sin tratamiento.

Las nanoabejas son una forma eficaz de empaquetar la útil, pero potencialmente mortal, melitina, administrándola de manera que no dañe a las células normales, ni se degrade antes de alcanzar su objetivo.

Si se inyectara una cantidad significativa de melitina directamente en el torrente sanguíneo, traería como consecuencia la destrucción masiva de los glóbulos rojos. Los investigadores demostraron el almacenaje seguro de la melitina dentro de las nanocápsulas, al inyectarlas en los ratones sin que los glóbulos rojos de éstos, ni tampoco otros tejidos, sufrieran los efectos tóxicos de dicha sustancia.

Samuel Wickline y Paul Schlesinger han intervenido en el estudio.

martes, 20 de octubre de 2009

Las 10 grandes ideas tecnológicas que nos cambiarán la vida

Una serie de descubrimientos y creaciones tecnológicas que ya están en marcha promete cambiar radicalmente muchos aspectos de nuestra vida cotidiana durante la próxima década: desde la forma en que nos comunicamos hasta cómo viajamos.


1. PETRÓLEO CREADO EN LABORATORIO: EL NUEVO ORO NEGRO.

"Petróleo 2.0". Así se le conoce a una iniciativa de la empresa LS9, de EE.UU., cuyos científicos han alterado genes de microorganismos para que excreten petróleo crudo. Se trata de bacterias E. coli, a las que se les ha alterado su ADN para que generen este compuesto, el cual es ligeramente diferente de los ácidos grasos que producen normalmente estos organismos.
Se trata de una fuente renovable de combustible, por lo que los planes de la empresa incluyen una fábrica comercial en 2011. De forma similar, la empresa española Bio Fuel System (BFS) también creó un petróleo biológico y renovable. En este caso, se utilizan células de microalgas marinas que se alimentan con luz solar, CO2, fósforo y nitrógeno. En cilindros de tres metros de alto, se concentran a razón de 200 millones por centímetro cúbico y se dividen constantemente, generando una biomasa similar a la que hace 200 millones de años dio origen al petróleo. A diferencia del crudo normal, esta versión no tiene azufre ni metales pesados o color negro. BFS ya tiene varias plantas de producción de este "biopetróleo" y la meta futura es empezar a instalar centrales termoeléctricas que provean electricidad a 3.000 viviendas cada una.

2. UNA HORA ENTRE TOKIO Y NUEVA YORK.

El jet más veloz -el avión espía SR-71- alcanza una velocidad de Mach 3.3. Pero la nueva generación de motores scramjet promete romper todas la barreras de velocidad, con marcas desde siete veces (Mach 7) a 18 veces la velocidad del sonido. La tecnología de estos motores permite que el aire sea comprimido y calentado antes de ser mezclado con hidrógeno. Esta combustión genera un impulso sumamente potente y apenas deja un rastro de vapor de agua. Con Mach 8, un viaje entre Tokio y Nueva York tomaría 70 minutos. En diciembre, la Nasa realizará la primera prueba del X-51A, desarrollado junto a Boeing y que volará a Mach 5. La agencia espacial de EE.UU. desarrolla otro proyecto con la empresa Virgin Galactic, por lo que se espera que los primeros modelos comerciales capaces de llevar satélites a la órbita terrestre empiecen a operar en 2015, mientras los diseños para seis o 10 pasajeros iniciarán sus vuelos en 2020. Rusia y su compañía estatal UABC ya planean el primer modelo de 200 pasajeros, que viajará entre Moscú y Nueva York en 45 minutos.

3. UN MUNDO SIN CABLES NI ENCHUFES.

Parece un sueño. Un mundo sin cables ni enchufes, sin baterías ni pilas. Es lo que están desarrollando a paso veloz los investigadores del MIT y que podría empezar a usarse dentro de un par de años. La idea es que los muros de una casa contengan partículas de carbono y un sistema conductor, que le permita actuar como una antena electromagnética, que traspase a través del aire la energía necesaria para mantener cargados todos los artefactos: celular, notebook, televisor, lámparas. Los ahorros serán millonarios: sólo en pilas se producen 40 mil millones de unidades al año en el mundo. Más aún, se podrá masificar el uso del auto eléctrico, que se recargará mientras se encuentra estacionado en la casa.

4. UN OJO BIÓNICO QUE DEVOLVERÁ LA VISTA A LOS CIEGOS.

Un ojo biónico que promete devolverle la visión a los ciegos. Eso es lo que está desarrollando la empresa Second Sight, cuyo modelo Argus II ha obtenido resultados sorprendentemente positivos. Un ejemplo es un inglés de 73 años, que perdió su visión cuando rondaba los 30 y que se sometió al implante experimental. Tras siete meses, ahora puede ver destellos de luz que le permiten reconocer formas, por ejemplo, esquivar obstáculos. Argus II usa una cámara y un procesador de video montados en lentes de sol, que captan las imágenes y las envían a un diminuto receptor ubicado en el borde del ojo. Este, a su vez, manda los datos a través de un pequeño cable a una serie de electrodos instalados en la retina. Cuando estos electrodos son estimulados, emiten mensajes al nervio óptico del cerebro, que percibe los patrones de luz y oscuridad. Hasta ahora, 18 pacientes han probado el ojo biónico y se estima que podría estar disponible comercialmente en 2010 a un precio de varias decenas de miles de dólares.

5. AUTOS QUE SE CONDUCEN SOLOS.

La vista y el oído son invaluables para un conductor a la hora de determinar si otro vehículo está muy cerca o si hay suficiente espacio para estacionarse. Pero este panorama está cambiando gracias al proyecto IntelliDrive, en EE.UU. Ya están en prueba varios prototipos dotados con sensores que detectan las señales ambientales. Gracias a esto, el vehículo puede alertar al conductor si el pavimento está mojado, si hay un banco de niebla en el camino, si el auto que lo antecede se mueve en forma errática o si no ha respetado las luces rojas. Un paso más allá es el que dará General Motors. Su modelo Boss (ver foto) ocupa tecnología GPS, radar y sistemas de guía láser para reconocer una ruta: el conductor puede dormir mientras el auto se conduce solo. Estarán a la venta en 2018.

6. EL CUERPO PODRÁ RECUPERAR SUS PROPIOS TEJIDOS.


La última semana de septiembre, en la Cumbre Mundial de Células Madre, en Baltimore, la doctora Jennifer Elisseeff, de la Universidad de Johns Hopkins, describió un método para reparar los tejidos de los pacientes que se ha demostrado cada vez más exitoso. Se trata de usar una malla de un polímero biodegradable impregnado en nutrientes, que actúa como un señuelo para atraer a las células madre que genera el propio organismo. Estas se agrupan en la zona dañada y reconstruyen el tejido. Es decir, si falta cartílago en una articulación afectada por la artrosis, las células madre se acumularán ahí y producirán nuevo cartílago. Si un hueso se fractura, las células madre lo reparan en forma acelerada. En un infarto cardíaco, se recupera el tejido muerto y este órgano se mantendrá saludable por mucho tiempo. El éxito de estas pruebas llevaron al Departamento de Defensa de EE.UU. a financiar por otros cinco años las investigaciones.

7. HABLAR EN ESPAÑOL Y QUE NOS ESCUCHEN EN INGLÉS.


De forma similar a la tecnología que mostraba la serie Star Trek, hoy ya es posible hablar en un idioma y dejar que un dispositivo se encargue de traducir en tiempo real lo que responde la otra persona en francés, alemán o inglés. Existen más de 20 sistemas comerciales de traducción y uno de los más avanzados es MASTOR, de IBM. La empresa donó más de 1.000 equipos dotados con este software al ejército de EE.UU. en Irak, que funciona como un intérprete humano: la persona habla en inglés y su interlocutor lo escucha en árabe iraquí. Otro proyecto más ambicioso, llamado "Explotación Autónoma Global de Lenguaje", es desarrollado por el Departamento de Defensa de EE.UU. y busca tener en cinco años un sistema de traducción en tiempo real con una precisión del 95% (en el actual es de 80%).

8. UNA SOCIEDAD SIN ADICTOS.


El uso de una vacuna para superar la dependencia a la cocaína tiene entusiasmados a los investigadores de la U. de Yale, en EE.UU., donde un 38% de los adictos que recibieron este pinchazo dejaron de sentir placer al aspirar la droga. Ahora se busca dar más potencia a la vacuna, que actúa recubriendo las moléculas de la droga e impidiendo la estimulación del cerebro.
En 2011 podría salir a la venta otra vacuna, esta vez para la más grande de las adicciones en la vida moderna: la nicotina. Se espera que esta sustancia permitirá que los adictos dejen de fumar con facilidad, ya que la nicotina es el único componente adictivo del tabaco. Son cuatro dosis, cuyo precio estimado de US$ 2.000 podría ser un obstáculo para su uso.
Paralelamente y utilizando el mismo principio, científicos de Rusia y China se encuentran trabajando en una vacuna que permitirá combatir la adicción a la morfina y a la heroína que causan estragos en esos países.

9. INDUSTRIAS QUE SE COMEN LA CONTAMINACIÓN.

Se trata de un material diseñado por la Universidad de Twente, en Holanda, que contiene dióxido de titanio, un químico capaz de catalizar varias reacciones químicas cuando se expone a la luz. Al usarlo para pavimentar carreteras, esta mezcla ayuda a purificar el aire, ya que se traga las partículas de óxido de nitrógeno que escapan de los tubos de escape de los vehículos. Esta sustancia es uno de los principales contaminantes que produce esmog y lluvia ácida. El nuevo concreto ecológico se está probando en un camino de la provincia de Overijssel, antes de extender su uso al resto del país. Otra iniciativa de Holanda y Canadá consiste en instalar plantas industriales en zonas con alta contaminación por CO2, con el fin de secuestrar este gas e inyectarlo bajo tierra, en suelos porosos y ricos en carbón. Allí, el CO2 se combina y produce compuestos como amonio y metanol, que se pueden reutilizar.

10. IMÁGENES QUE SALEN DE LA PANTALLA.

Imagine estar sentado frente a su televisor y ver a Cristiano Ronaldo correr en su sala tras un balón en un partido del Real. Eso es lo que promete la televisión holográfica que desarrollan instituciones como la U. de Arizona. Estos aparatos serán construidos como pantallas planas en una pared. También se podrían crear paneles horizontales en una mesa, capaz de generar imágenes similares a aquel ajedrez que aparecía en Star Wars. El gobierno japonés está invirtiendo fuertes sumas de dinero y recursos técnicos en el desarrollo de sistemas virtuales y holográficos para la televisión, por lo que esperan tener la tecnología disponible en 2020.

domingo, 18 de octubre de 2009

Aviones que se autorreparan

Las fibras de vidrio huecas contenidas en los compuestos de polímeros estarán llenas con resina y endurecedor.

Una nueva técnica que imita el proceso de curación que muchas formas de vida tienen en la naturaleza podrá permitir a los aviones dañados repararse a sí mismos automáticamente, incluso durante el vuelo.

Además de las ventajas obvias de seguridad que ello ofrece, este gran adelanto, logrado por ingenieros aeroespaciales de la Universidad de Bristol, podrá hacer posible el diseño de aviones más livianos en el futuro. Esto debería conducir al ahorro de combustible, la reducción de las emisiones de carbono y un recorte en los costos para pasajeros y aerolíneas.

La técnica funciona del modo que sigue a continuación. Si aparece en un avión un agujero o grieta pequeños (por ejemplo, debido al desgaste o a un objeto sólido diminuto que impacta contra el aparato), desde conductos integrados cercanos deberá "sangrar" resina epóxica, la cual sellará rápidamente el agujero, restaurando la integridad estructural. Mezclando tinte con la resina, cualquier "autorreparación" podrá verse como un parche coloreado que se puede identificar con facilidad durante inspecciones subsecuentes en tierra, y podrá entonces llevarse a cabo una reparación completa de ser necesario.

Esta técnica, simple pero ingeniosa, similar al proceso de sangrado y cicatrización que vemos después de que por ejemplo sufrimos un corte en una mano, tiene el potencial de ser aplicado en cualquier parte de un avión en la que se utilicen compuestos de polímeros reforzados con fibra. Estos materiales livianos de alto rendimiento son cada vez más populares, no sólo en los aviones sino también en los autos, turbinas eólicas e incluso en la fabricación de vehículos espaciales. El nuevo sistema de autorreparación podría tener una notable utilidad en todos estos campos.

El aspecto innovador de la técnica es que a las fibras de vidrio vacías contenidas en los compuestos de polímeros se las rellena con resina y endurecedor. Si las fibras se rompen, la resina y el endurecedor manan hacia afuera, permitiendo al compuesto recuperar hasta el 80-90 por ciento de su fortaleza original, y por tanto permitiendo a un avión funcionar confortablemente en su carga operativa normal.

Esta estrategia puede hacerse cargo de daños de pequeña magnitud que no son obvios a simple vista pero que pueden conducir a fallos serios en la integridad estructural si pasan desapercibidos. La estrategia está dirigida a complementar la inspección convencional y las rutinas de mantenimiento, en lugar de a sustituirlas.

viernes, 16 de octubre de 2009

Tejados que cambian de color


Flamantes graduados del MIT han desarrollado un tipo de teja orientada a la próxima generación de hogares, que se adecua a las condiciones climatológicas imperantes según el estado del tiempo. Los nuevos componentes de los techados cambiarán de color de acuerdo a la temperatura exterior. En temporadas de frío permanecerán de color negro para absorber energía calórica y en verano se tornarán blancos para reflejar las radiaciones solares y permitir ambientes más frescos y agradables. Con esta alternativa constructiva se espera dar un nuevo paso hacia una optimización energética para así tener un menor costo en tarifas de servicios.


Cualquiera que haya pisado alguna vez una superficie de color negro durante el verano, en un mediodía abrasador, conoce la propiedad de este color de absorber la energía luminosa del sol y acumularla en forma de calor. Para el invierno, esto es una ventaja importante en los tejados ya que, al transferir calor al interior de la vivienda, aprovechando los días soleados, reduce los costos de calefacción en forma notable. Pero, en verano, esto se transforma en una deficiencia arquitectónica que obliga al aire acondicionado a trabajar más de lo normal para mantener un hábitat agradable. Esto representa un gasto económico extra que no sería necesario si el tejado fuese de color blanco. Pero, por lógico análisis, en invierno ese gasto existiría para mantener el hogar con buena calefacción.


Esta encrucijada se resolvería entonces si tuviésemos un techo oscuro en invierno y otro claro en verano para compensar la relación temperatura-ambiente versus los consumos y para mantener temperaturas agradables en el hogar. Esto es precisamente lo que ha desarrollado un grupo de graduados del MIT: tejas que cambian de color según la temperatura. Las tejas se vuelven blancas cuando hace calor, lo que les permite reflejar mejor el calor provocado por la radiación del sol y, cuando hace frío, se vuelven negras absorbiendo el calor, justo cuando es necesario. El equipo de mediciones de laboratorio muestra que en estado blanco las novedosas tejas reflejan un 80% de la luz solar que cae sobre ellas, mientras que cuando se tornan de color negro reflejan sólo el 30%. Esto significa que en estado blanco se podría ahorrar una cifra superior al 20% de los actuales costos de enfriamiento, de acuerdo con estudios recientes. La tasa de ahorro para el estado oscuro de las tejas durante el invierno aún no se ha cuantificado.

El equipo de trabajo llamado Thermeleon (término que rima con chameleon, camaleón, debido a los cambios de color) fue uno de los competidores de este año en el Concurso de Diseño de Ingeniería de Materiales (MADMEC, Making and Designing Materials Engineering Contest), una competición para los equipos de estudiantes del MIT o los graduados durante 2009. Ahora, en su tercer año, el concurso fue dedicado específicamente a proyectos destinados a mejorar la eficiencia energética mediante el uso innovador de los materiales empleados en la construcción de viviendas. El enfrentamiento final se llevó a cabo la noche del miércoles 07/10/2009 y el equipo Thermeleon se alzó con el primer puesto, ganando un premio de U$S 5 mil.

Un miembro del equipo Thermeleon explicó que él y sus compañeros inicialmente trataron de desarrollar un tipo de material que provocara la variación de color en las tejas mediante un sistema de mezcla de líquidos, uno oscuro y otro claro, cuya densidad se cambia con la temperatura. Es decir, la sustancia oscura flotando en la superficie en los días fríos y los fluidos blancos realizando el mismo proceso durante los días cálidos. Pero el sistema era demasiado complicado y el objetivo era llegar a un método simple, económico y accesible al público.

El resultado fue la utilización de un polímero común y comercial (una versión comúnmente utilizada en gel para el cabello) en una solución de agua. Esta combinación líquida está contenida entre capas de vidrio y plástico flexible con una capa oscura en su parte posterior. Cuando la temperatura está por debajo de un nivel determinado (que se puede elegir, variando las proporciones dentro de la fórmula), el polímero queda disuelto y en forma transparente, de modo que se puede apreciar el fondo negro encargado de absorber el calor del sol. En cambio, cuando la temperatura sube, el polímero se condensa para formar gotitas cuyo pequeño tamaño favorecen la dispersión de la luz y, por lo tanto, se produce como resultado una superficie muy clara (muy próxima al blanco) que refleja la radiación del sol.

Actualmente el equipo está trabajando en una versión aún más simple y sencilla de aplicar basada en micro cápsulas que contienen la solución del polímero y agua y que se podrían aplicar como si se tratara de una pintura sobre cualquier superficie ya existente. Es decir, será mucho más barato siempre pintar un techo que cambiarlo por uno nuevo. Aunque aún no han hecho planes concretos para la formación de una empresa para comercializar este concepto, los miembros del equipo están determinados a continuar el proyecto y desarrollar un producto que pueda ser comercializado. Esta idea tiene amplias posibilidades de prosperar gracias a que los materiales son comunes y baratos y las tejas se pueden fabricar a un precio comparable a las utilizadas en la construcción convencional actual.

El interrogante más importante que queda por dilucidar es la durabilidad del producto. Para poder responder esta cuestión será necesario dejar pasar algún tiempo hasta hacer pruebas aceleradas mediante la exposición del material a ciclos repetidos de frío-calor para evaluar su hipotético comportamiento a lo largo de su vida útil. Por su parte, Hashem Akbari, líder de Heat Island Group en el Lawrence Berkeley National Laboratory de California, es un defensor de larga data de los techos blancos como una medida para ahorrar energía. Él dice que otros grupos, incluyendo un equipo de la Universidad de Atenas, han realizado investigaciones sobre el uso de materiales que cambian de color para ser aprovechados en los tejados pero que, en esos exámenes, "el coste y la duración fueron un problema difícil de sortear".

El equipo Thermeleon espera con optimismo poder disipar esas preocupaciones sabiendo que, antes de determinar si se está ante un producto viable en el sentido comercial, el desarrollo tendrá que enfrentarse a condiciones muy duras de ensayo. Superando estas instancias lograrán alcanzar el éxito de brindar a las nuevas generaciones una ayuda en pos de la preservación del medio ambiente gracias a la optimización de los recursos energéticos.

jueves, 15 de octubre de 2009

El dilema del prisionero

La Teoría de Juegos es una rama de las matemáticas que estudia el comportamiento de los individuos cuando interactúan entre ellos mediante una serie de reglas bien determinadas. El llamado Dilema del Prisionero es uno de los ejemplos más comunes de este tipo de problema, que tiene cientos de aplicaciones en la vida diaria. En el fondo, plantea la cuestión de si es más “rentable” ser altruista o, por el contrario, aquellos que son altamente egoístas son los que finalmente salen ganando. Los resultados son sorprendentes.
A pesar de lo que pueda indicar su nombre, la denominada Teoría de Juegos es una cosa seria. Se trata de una rama de las matemáticas encargada de lidiar con la forma en que se puede ganar en aquellos juegos que tiene reglas bien definidas. Desde el punto de vista de esta teoría, un juego consiste en un conjunto de jugadores, un conjunto de movimientos (o estrategias) disponible para esos jugadores y una serie de recompensas para cada combinación de estrategias. Muchas situaciones del mundo real pueden modelarse como si se tratase de un juego y ser resueltas -o al menos analizadas- mediante el uso de la Teoría de Juegos. Eso es especialmente interesante en campos como la biología o la economía, ya que la correcta aplicación de esta herramienta permite obtener resultados óptimos incluso cuando los costes y beneficios de cada opción no están fijados de antemano sino que dependen de las elecciones de los otros individuos.
Un ejemplo muy conocido de la aplicación de la teoría de juegos a la vida real es el dilema del prisionero. Este “juego” fue popularizado por el matemático Albert W. Tucker. A pesar de lo sencillo de su planteo, este dilema tiene implicaciones que resultan útiles para comprender la naturaleza de la cooperación humana. La enunciación clásica del dilema del prisionero es la siguiente:

La policía acaba de arrestar a dos sospechosos de un crimen. No se han encontrado pruebas suficientes para condenarlos y, tras haberlos separado, un oficial de policía los visita a cada uno y les ofrece el mismo trato. Si uno confiesa y su cómplice no, el cómplice será condenado a diez años de prisión mientras que el delator será liberado. Por el contrario, si calla y el cómplice confiesa, el primero recibirá esa pena y el cómplice será quien salga libre. Pero si ambos confiesan el crimen, cada uno recibirá una condena menor, de sólo seis años. Si ninguno confiesa, ante la falta de pruebas, no pasarán más de seis meses en la cárcel acusados de un cargo menor.

El tiempo que pasarán en la cárcel depende básicamente de lo solidarios o egoístas que sean los dos delincuentes. Cada prisionero tiene dos opciones: cooperar con su cómplice permaneciendo en silencio y quedar ambos libres en seis meses, o traicionarlo confesando para quedar libre de inmediato mientras su “socio” pasa 10 años entre rejas. Lo que hace interesante el dilema es el hecho de que el resultado de cada elección depende de la elección del cómplice, y cada uno desconoce qué ha elegido hacer el otro, ya que están separados.

Comencemos suponiendo que ambos son completamente egoístas y tienen como única meta reducir el tiempo que pasarán detenidos. Cada prisionero podría suponer que el otro ha elegido cooperar con el manteniendo la boca cerrada para salir en seis meses. Esto hace que la tentación de ser el primero en confesar sea enorme, ya que significaría su libertad inmediata y una condena de 10 años para su cómplice. Por supuesto, el otro detenido seguramente está razonando de la misma manera, buscando la forma de salir en libertad de inmediato. Si ambos son egoístas, la posibilidad de que ambos confiesen y pasen 6 años entre rejas es muy grande.

Por el contrario, el interés por el bien común puede dar mucho mejor resultado. Dejando de lado que dos delincuentes difícilmente tengan alguna clase de interés en cosas como el altruismo, lo cierto es que la confianza en el comportamiento del otro puede ser la que obtenga el mejor resultado. Desde el punto de vista de la fría lógica, confesar es la estrategia dominante para ambos jugadores. Sea cual sea la elección del otro jugador, pueden reducir siempre su sentencia confesando. Pero por otra parte, esto conduce a un resultado regular en el caso de que ambos tomen esa decisión. Este es el nudo del dilema. El resultado de las interacciones individuales produce un resultado que no es óptimo, aunque existe una situación tal en que las perspectivas de uno de los detenidos puede mejorar sin que esto implique un empeoramiento para el otro. De hecho, si ambos callan reciben una pena total de un año (seis meses cada uno), mientras que en los demás casos recibirían 10 (si confiesa uno solo y sale libre) o 12 (seis años cada uno en caso de que ambos confesasen de inmediato).

Puede parecer que el Dilema del prisionero no es más que un pasatiempo matemático. Sin embargo, existen muchos ejemplos de interacciones humanas (y naturales) que pueden ser analizadas de la misma manera. Esto hace que el dilema en cuestión sea de interés para la economía, las ciencias políticas, la sociología, las ciencias biológicas y casi cualquier campo del conocimiento que puedas imaginar. Por ejemplo, dentro del campo de las relaciones internacionales, el escenario del dilema del prisionero sirve para ilustrar la situación en que se encuentran dos estados involucrados en una carrera armamentística. Ambos países tienen dos opciones: o incrementar el gasto militar, o firmar un acuerdo para reducir su armamento. Como ninguno de los dos puede estar completamente seguro de que el otro acatará el acuerdo, ambos terminan decidiendo una expansión militar. La ironía está en que ambos estados parecen actuar racionalmente, pero el resultado es completamente irracional. La humanidad en conjunto se beneficiaría de un comportamiento altruista, pero el egoísmo suele ganar la partida, embarcándonos en delirios como la Destrucción Mutua Asegurada.

Tras haber planteado el dilema del prisionero podemos extraer algunas conclusiones. En el terreno de la ética, por ejemplo, una de las preguntas más antiguas es ¿por qué hacer el bien?. Esto ya preocupaba a Platón, y reaparece a lo largo de la historia bajo las más diversas formas. El dilema del prisionero nos ayuda a encontrar una respuesta sencilla y práctica: cuando todos buscamos el interés del grupo, obtenemos más beneficios que cuando se busca el mejor resultado individualmente. En pocas palabras, la mejor forma de conseguir lo mejor para cada uno es hacer lo que resulta mejor para todos. La moral, parece, es un buen negocio. ¿Interesante, no?

miércoles, 14 de octubre de 2009

El misterioso satélite Jápeto


Jápeto, el tercer satélite de Saturno por tamaño, ha intrigado a los astrónomos desde que fue descubierto por Giovanni Cassini en 1671.

Jápeto tiene un diámetro medio de unos 1.500 kilómetros y gira alrededor de Saturno en algo menos de 80 días. Todo en este satélite es raro, empezando por su órbita. Jápeto es, entre los satélites mayores de Saturno, el más alejado del planeta con diferencia: su distancia a Saturno, unos tres millones y medio de kilómetros, es el triple que la de Titán, el satélite grande más próximo. Además, su órbita está inclinada más de 15º respecto al Ecuador de Saturno, mientras que en los demás satélites mayores esta inclinación es casi nula.

Jápeto está formado en su mayor parte por hielo, con una pequeña proporción de materiales rocosos. Su superficie está marcada por enormes cráteres. El más grande tiene 580 kilómetros de diámetro y está rodeado por un empinado escarpe de 15 kilómetros de altura; su superficie constituye casi la décima parte de la superficie total del satélite. Así, no es de extrañar que pese a su tamaño relativamente grande, la forma de Jápeto sea irregular, no esférica.

Ya en el siglo XVII, Cassini se dio cuenta de que un hemisferio de Jápeto es mucho más oscuro que el otro. Esta característica, confirmada después por las imágenes de las sondas Voyager 2 y Cassini/Huygens, fue aprovechada por Arthur C. Clarke en su novela 2001, una odisea espacial, en la que Jápeto desempeña un papel fundamental que no voy a desvelar aquí. Desgraciadamente, la versión cinematográfica de la novela trasladó la acción de Saturno a Júpiter por razones técnicas: en la época no era posible recrear convincentemente los anillos de Saturno.

El hemisferio oscuro de Jápeto sólo refleja alrededor del 4% de la luz que recibe, y su color es pardo rojizo; el otro hemisferio, sin embargo, refleja más del 50%. Se cree que en la región oscura el hielo está cubierto por una sustancia orgánica de origen desconocido; se supone que dicha sustancia procede del material expulsado al espacio por la colisión de un enorme meteorito con otro satélite de Saturno, posiblemente Febe o Hiperión. Dado que Jápeto es un satélite síncrono, como nuestra Luna, siempre muestra la misma cara a Saturno; por la misma razón, en su movimiento a lo largo de su órbita el hemisferio oscuro se sitúa siempre en el sentido de avance del satélite, y el claro en el opuesto. Si el material oscuro procede del exterior de Jápeto, es lógico que se haya acumulado fundamentalmente en ese hemisferio, el delantero, que “barre” el espacio ocupado por la órbita del satélite. Tras la acumulación del material en un pasado lejano, se produjo un fenómeno de “segregación térmica”: la zona oscura absorbe más calor que la zona clara, por lo que se produce en ella más evaporación de hielo de agua, que posteriormente se condensa en la zona clara, más fría. Así, la zona oscura se ha hecho más oscura con el paso del tiempo, y en la clara se ha acumulado más hielo brillante.

Por si todo esto no fuera ya suficiente rareza, el 31 de diciembre de 2004 la sonda Cassini/Huygens descubrió que la zona ecuatorial del hemisferio oscuro está recorrida por una cordillera rectilínea de unos 20 kilómetros de ancho y 13 de alto, que se extiende como una rebaba a lo largo de 1.300 kilómetros. Esta cordillera ha sido bautizada con el nombre de “montes de Toledo”. Es una cordillera antigua, llena de cráteres; algunos picos alcanzan los 20 kilómetros de altura. Los montes de Toledo no se extienden a la zona clara, pero allí también se ha encontrado una serie de altas montañas aisladas a lo largo del Ecuador. Esta cordillera ecuatorial da a Jápeto el aspecto de una nuez. Aunque se han propuesto varias teorías para explicar su formación, ninguna es completamente satisfactoria. Jápeto se resiste a desvelar sus secretos.

martes, 13 de octubre de 2009

Marihuana, tabaco y pulmón

Decía Joseph Goebbels, genio de la propaganda, que una mentira repetida mil veces termina por convertirse en verdad. Sus mejores alumnos están empeñados en meternos en la cabeza que el humo de la marihuana es mucho más peligroso que el del tabaco. Lo que pasa es que estos señores no terminan de ponerse de acuerdo, y el despiste que producen sus contradictorias falsedades es considerable.

En 2002, la Fundación Británica del Pulmón nos contaba que tres porros equivalen a 20 cigarrillos en cuanto a daño pulmonar (una relación aproximada de uno a siete). En julio del año pasado, un estudio neozelandés rebajaba un poco la equivalencia y ofrecía cierto margen de error: de dos y medio a cinco cigarrillos por cada porro. Por supuesto que en los titulares de prensa se quedaban con la segunda cifra. El pasado mes de diciembre, unos canadienses afirmaban que el humo del cannabis contiene 20 veces más amoníaco ("un potente cancerigeno") que el del tabaco, pero no se hacían equivalencias. Ahora, y de forma sorprendente, el mismo estudio neozelandés del Instituto de Investigación Médica, publicado en julio de 2007, ha reaparecido en los periódicos tras su publicación en el European Respiratory Journal y los entre dos y medio y cinco cigarrillos de entonces se han convertido... ¡en veinte!

Los titulares de Der Stürmer:
Cáncer: cigarrillo de marihuana afecta como 20 comunes
Marihuana tiene mismos efectos cancerosos que 20 cigarrillos

Hay que ver lo que ha crecido el estudio neozelandés donde, perdida entre un océano de tecnicismos y sin ofrecer la menor explicación, figura la frase que ha dado lugar a tan llamativos titulares ("A major differential risk between cannabis and cigarette smoking was observed, with one joint of cannabis being similar to ~20 cigarettes for risk of lung cancer"). Como decía alguien, lo próximo será comparar el efecto pulmonar de un porro de marihuana con el de un cartón de tabaco.

Veamos qué dicen los científicos de verdad a este respecto. Donald Tashkin es uno de los mayores expertos mundiales en efectos pulmonares del cannabis, y a investigar este asunto ha venido dedicándose durante tres décadas en la Universidad de Los Ángeles (UCLA). Su currículo en la web de esta Universidad deja poco espacio para la duda y, por si alguien sospechara de su neutralidad, sus investigaciones siempre han sido financiadas por el NIDA y no se pronuncia ni a favor ni en contra sobre el uso medicinal de marihuana.

En 2006, Tashkin llevó a cabo un estudio sobre marihuana y cáncer con 2.000 sujetos (el estudio neozelandés se efectuó sobre 339 sujetos, casi seis veces menos) y no encontró aumento del riesgo de cáncer de pulmón, esófago o vías aéreas superiores, incluso en gente que había fumado hasta 20.000 porros a lo largo de su vida. El titular de Scientific American: "Amplio estudio no encuentra relación entre marihuana y cáncer de pulmón". Pero el estudio no se quedó ahí, sino que Tashkin afirmó, con la cautela que debería caracterizar a todo científico, que "no era descabellado" pensar que la marihuana podría tener cierto efecto protector contra el cáncer de pulmón.

¿Es el estudio de Tashkin una rara excepción entre todos los que investigan el supuesto efecto cancerígeno del cannabis? En absoluto. Una revisión sistématica de 19 estudios, seleccionados con estrictos criterios de validez y financiada también por el NIDA llegó a la misma conclusión hace dos años:

«Estudios observacionales de sujetos expuestos a la marihuana fueron incapaces de demostrar asociaciones significativas entre fumar marihuana y cáncer de pulmón después de ajustarlos al uso de tabaco ( ... ) Por lo tanto, y basándonos en los datos existentes, debemos concluir que no existe evidencia convincente para asociar cáncer de pulmón y el uso de marihuana fumada»

viernes, 9 de octubre de 2009

El consumo moderado de vino tinto aumenta la libido en las mujeres


Un estudio de una universidad italiana determina que el consumo moderado de vino tinto puede aumentar el deseo sexual femenino.
El estudio, llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Florencia, se basó en testimonios de 798 italianas de entre 18 y 50 años en la región de Chianti, en la Toscana.

Las mujeres fueron clasificadas en tres grupos, según su consumo diario habitual de vino: las que consumían entre una y dos copas de vino, las que bebían menos de una copa diaria y las abstemias.

Las que tomaban más de dos copas fueron excluidas, para descartar la posibilidad de ebriedad.

Las mujeres â??todas consideradas sexualmente sanas â?? respondieron un cuestionario con 19 preguntas orientadas a medir su "índice de funciones sexuales femeninas", una medida usada en otros estudios científicos sobre la sexualidad de la mujer.

De acuerdo con las respuestas, el grupo que presentó los mayores índices de deseo fueron las mujeres que tomaban entre una y dos copas diarias.

Áreas "clave"

Los médicos concluyeron que "hay una relación potencial entre la ingesta de vino tinto y una mejor sexualidad".

Una de las teorías del equipo de médicos italianos es que los componentes químicos del vino tinto pueden aumentar las funciones sexuales al aumentar el flujo sanguíneo hacia áreas "clave" del cuerpo.

Sin embargo los autores del estudio, publicado en el Journal of Sexual Medicine(Revista de Medicina Sexual), aclaran que no encontraron "ninguna diferencia significativa entre los grupos respecto a la incitación, satisfacción u orgasmos".

"El resultado debe ser interpretado con cautela, ya que la muestra fue pequeña", agregaron.

Otra conclusión llamativa que se desprende del estudio es que, aunque la edad suele relacionarse con la pérdida de libido, las bebedoras de vino eran, en promedio, de mayor edad que los otros dos grupos.

jueves, 8 de octubre de 2009

Las propiedades cosméticas del semen

Las proteínas y nutrientes que contiene el semen se han convertido en el mejor tratamiento para el cutis, según comentan los expertos, quienes aseguran que Cleopatra lo utilizaba para mantenerse bella y joven. El cirujano colombiano, especializado en medicina estética, Martín Carrillo ha investigado tres años y finalmente ha perfeccionado la fórmula. Asegura que funciona como un botox tópico y su efecto tiene una duración de dos años. En breve podría estar comercializándose en todo el mundo.

Características de la crema de semen

* Fabricado a base de miel
* Proteínas y nutrientes naturales que contiene el semen

Propiedades cosméticas del semen

* Contiene propiedades astringentes
* Rehabilitadotas
* Antioxidantes

El propio médico ha probado los beneficios del producto conseguido. Luego de utilizar la crema elaborada durante un mes las líneas de expresión de su rostro comenzaron a desvanecerse, la piel estaba más tersa y humectada y las arrugas delgadas ya eran imperceptibles.

Consejos del especialista

Hombres y mujeres de más de treinta años pueden utilizarla

Debe aplicarse de noche y con el rostro limpio.

Para obtener mejores resultados debe aplicarse cuando la luna está en fase creciente “ya que durante este período el cuerpo está más receptivo y esto favorece la nutrición del tejido ya que se abren los poros”, comenta el especialista.

El efecto de la crema dura doce horas y también sirve para combatir el envejecimiento en otras zonas corporales. No solamente el rostro. Se puede colocar en cuello, glúteos y busto.