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Dieciocho Tecno

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¡Buenas tardes, habitantes de este Universo Paralelo! Hoy es 18 de septiembre y la mayoría de nuestros lectores estarán de vacaciones.

Al igual que yo, que estoy en un viaje con mi hija menor que cumplió 18 años. Algo que también hice con el mayor, en una especie de experiencia iniciática fundamental. Es por esto que esta será una edición más corta, que no tendrá dos de nuestras secciones clásicas: «Breves Paralelas» y «Recomendaciones».

Me disculpo con todos ustedes y, al mismo tiempo, agradezco –parafraseando a los Beatles– la pequeña ayuda de mis amigos, que me permitió de todos modos armar este número dieciochero.

  • El  Jorge Morales, director de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Mayor, nos cuenta sobre dispositivos «vestibles» que nos ayudan a monitorear nuestra salud.
  • El ingeniero eléctrico,  Gerardo Silva-Oelker, de la misma escuela, nos habla de las fibras inteligentes que revolucionarán la forma en que interactuamos con nuestras vestimentas.

El cuestionario lo contesta en esta edición el Dr. Patrick Fay, ingeniero eléctrico y Stinson Professor of Nanotechnology de la Universidad de Notre Dame. El Dr. Fay trabaja en la creación de dispositivos electrónicos avanzados y tecnologías para mejorar las telecomunicaciones y el procesamiento de señales de alta frecuencia.

  • Finalmente, el antropólogo social Francisco Crespo homenajea una antigua publicación científica chilena en la «Imagen de la semana».

Espero que descansen estas Fiestas Patrias y que aprovechen estos días para leer sobre ciencia. Y, como de costumbre, les pido que contribuyan a la difusión de la ciencia en los medios. Compartan este Universo Paralelo. Y si les llegó de alguien, ¡inscríbanse ya!

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BIOSENSORES: SALUD AL ALCANCE DE LA PIEL

Jorge Morales
Por Jorge Morales
Doctor en Ingeniería Mecánica

En una edición pasada de este newsletter escribí sobre la fascinante integración entre la ingeniería y la medicina a través de la miniaturización de laboratorios (Lab on a Chip). Hoy, siguiendo esa línea, les contaré sobre los biosensores, una sinfonía perfecta en el mundo de la bioingeniería.

  • Estos dispositivos, al analizar fluidos como sudor, lágrimas, saliva y sangre en tiempo real, proporcionan información valiosa para diversas especialidades de la salud.

Imaginen un futuro en el que un reloj o un pequeño dispositivo en tu piel (como un microsensor) detecte y te informe sobre desequilibrios en tu cuerpo antes de que te afecten. Este futuro ya no está tan lejano. Varias opciones de smartwatches y bandas fitness proponen esto, gracias a los avances en biosensores y la tecnología conocida como «wearable» («vestible»).

Los biosensores son pequeños dispositivos capaces de detectar y medir parámetros biológicos. Los wearables, por su parte, no solo rastrean tu actividad física, sino que ahora pueden monitorear tus signos vitales con gran precisión. Juntos, pueden medir variables como glucosa, ritmo cardíaco e incluso niveles de estrés. Estos dispositivos permiten una mejor gestión de la salud y abren nuevas puertas a la prevención y a una vida más saludable.

  • Kim et al., en su artículo «Wearable biosensors for healthcare monitoring», analizan los avances en biosensores portátiles para monitorear biomarcadores en fluidos biológicos. Los resultados más relevantes destacan el potencial de los biosensores portátiles para proporcionar información fisiológica continua y en tiempo real, mediante monitoreo no invasivo.
  • Además, se avanza en dispositivos electroquímicos y ópticos, biodetección multiplexada, muestreo microfluídico y materiales flexibles para mejorar la portabilidad.
  • Sin embargo, algunos desafíos importantes persisten, como la bioincrustación, que afecta el rendimiento y la precisión, y la integración de procesamiento de datos, transmisión inalámbrica y componentes del sistema en biosensores portátiles.

A pesar de estos obstáculos, estamos al borde de una era donde cada latido y cada movimiento pueden ser entendidos y optimizados gracias a la tecnología. En un mundo que avanza a pasos agigantados, los biosensores y wearables no son solo herramientas del presente, sino las llaves de un futuro donde la salud y el bienestar estarán literalmente al alcance de la piel.

La revolución está aquí, y cada pulso de innovación nos acerca a un futuro donde conocer y cuidar nuestro cuerpo será tan natural como respirar.

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¿TELA INTELIGENTE?

Gerardo Silva-Oelker
Por Gerardo Silva-Oelker
Doctor en Ingeniería Eléctrica

Hoy en día, el término “inteligente” no solo denota a alguna persona con ciertas habilidades, sino también a tecnologías, como, por ejemplo, teléfonos o relojes inteligentes. Sin ir más lejos, la inteligencia artificial (IA) ha revolucionado la sociedad con habilidades que hace años no habríamos imaginado.

Pero la aparición reciente de telas o tejidos inteligentes es algo que, incluso en estos días, no deja de sorprendernos. En un artículo publicado este año en la revista Science, investigadores de la Universidad de Shanghái y sus colaboradores propusieron una fibra inteligente y flexible que puede ser fácilmente incorporada a las actuales técnicas de tejido, no utiliza baterías ni cables y es, incluso, lavable como las fibras convencionales de nuestra ropa.

  • En comparación con otras tecnologías actuales de este tipo, basadas en microprocesadores, como los relojes inteligentes, el acoplamiento con nuestra ropa es complicado, debido a la rigidez de estos dispositivos. Sin embargo, estas fibras, al no poseer chips, son fácilmente integrables a los tejidos de la ropa.

Esta fibra inteligente, que se conoce como i-fibra –por fibra interactiva–, captura y almacena la energía proveniente de diferentes fuentes, como smartphones u ondas de radio. La i-fibra aprovecha el hecho de que estamos rodeados de ondas electromagnéticas, y no solo la porción que podemos percibir con nuestros ojos.

  • ¿Y cómo funciona esta fibra inteligente?Posee tres capas concéntricas –algo similar a un cable coaxial, pero con un diámetro mucho menor, de solo 0.3 milímetros–. El núcleo o centro de la i-fibra es básicamente una antena que genera campos electromagnéticos y captura la energía del ambiente. La capa media se encarga de almacenar la energía capturada por el núcleo. Finalmente, hay una capa exterior dedicada a transformar la energía en luz visible o señales inalámbricas.
  • Cuando una persona toca la i-fibra, se genera un acoplamiento, básicamente cerrando un circuito que permite el suministro de energía desde los alrededores. Esto hace posible, por ejemplo, que la i-fibra brille o cambie de color al tocarla.

Los investigadores del artículo demostraron varias aplicaciones de la fibra inteligente. Por ejemplo, es posible incorporar la i-fibra en la ropa para crear pantallas textiles, que pueden usarse como asistencia visual para personas con sordera.

Otra de las aplicaciones que exploran los autores es el uso de sistemas interactivos con entornos virtuales. Esta última quizá nos permita experimentar el mundo a través de interacciones inalámbricas, recordando escenas de películas como Minority Report.

El diseño y fabricación de estas fibras inteligentes está pensado para ser incorporado a procesos industriales y técnicas actuales de tejido. Así que, quién sabe, quizá más pronto de lo que pensamos, podremos estar conversando directamente a través de señales con nuestra ropa.

3

EL CUESTIONARIO: PATRICK FAY

Cada semana hacemos las mismas cuatro preguntas a un científico. En esta edición, entrevistamos al Dr. Patrick Fay, ingeniero eléctrico y Stinson Professor of Nanotechnology de la Universidad de Notre Dame.

-¿Qué te motivó a dedicarte a la ciencia?

-Siempre me atrajo el trabajo técnico. Comencé con la programación de computadoras, pero lo que realmente me inspiró y motivó fue el deseo de crear algo que pudiera interactuar y afectar el mundo real (es decir, no solo limitado al mundo digital dentro de la computadora, sino más bien en el ámbito de la detección, comunicación e interacción con el mundo físico). Esto me llevó, primero, al diseño de circuitos, y luego progresé desde allí, llegando finalmente a los dispositivos semiconductores y la física de semiconductores.

-¿Cuál es la obra científica que más influyó en tu actividad?

-Me considero un «integrador», es decir, alguien que reúne múltiples enfoques y técnicas para abordar un desafío. Para mí, los avances en la tecnología de semiconductores, la metrología y las demandas de aplicaciones se combinan para definir los problemas que mi grupo intenta resolver.

-¿Cuál es el problema científico más importante por resolver?

-Esta es una pregunta muy difícil. En última instancia, creo que puede ser gestionar nuestra sociedad para preservar y mantener la salud del planeta. No creo que esto sea solo un problema científico, sino una red interconectada de muchos desafíos. Dentro de esta red de problemas interrelacionados que se pueden abordar con la tecnología electrónica, creo que el problema podría ser mejorar la eficiencia de los dispositivos para que sea posible un consumo energético sostenible, al tiempo que se permite alcanzar un estilo de vida «moderno» para la mayor parte de la población mundial. No podemos continuar con un crecimiento desmedido del consumo energético, pero, al mismo tiempo, el mundo exige un crecimiento en comunicaciones, computación, movilidad, etc. Esto requiere mejoras drásticas en la eficiencia de nuestro uso de la energía.

-¿Cuál es la pregunta que te desvela como científico y cómo la enfrentas?

-Hay tantos desafíos que lo que me quita el sueño (pero también me emociona) cambia regularmente. Por ejemplo, aunque el trabajo en tecnología de semiconductores ha estado en marcha durante mucho tiempo, desde antes de la primera demostración del transistor en 1947, regularmente nos encontramos con fenómenos y resultados experimentales difíciles de explicar. Hay mucho más por aprender. Supongo que eso es lo que me quita el sueño: ¿qué será lo próximo que aprenderé?

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LA IMAGEN DE LA SEMANA

Francisco Crespo
Por Francisco Crespo
Antropólogo social

En este día 18 de septiembre nos pareció apropiado recordar a quienes vinieron antes que nosotros en esta noble tarea que nos apasiona: la divulgación científica. Es por esto que nuestra «Imagen de la semana» es la portada de un número de la revista chilena Ciencia y Producción.

  • Se trata de una revista de divulgación científica publicada entre 1947 y 1948, con un total de tres números.La revista es un fiel reflejo de su época, con una clara línea editorial: la ciencia para el progreso y la industrialización de nuestro país. Ideas que aún inspiran la inversión estatal en investigación y desarrollo tecnológico, aunque hoy en día seamos más precavidos con la idea de “progreso”.

En sus tres números reunió casi 50 piezas que combinaban arengas para el progreso de la patria y la importancia de la industria nacional, con resúmenes de los avances científicos en distintos campos de la ciencia.

  • Destacan algunos nombres conocidos, como “Teorías de la Distribución de la Fauna Antártica” de Guillermo Mann, zoólogo y quien da su nombre a una de nuestras bases de investigación antártica en la actualidad. O el discurso en la Cepal del entonces ministro de Economía y Comercio, Alberto Baltra Cortés, titulado “Necesitamos Industrializarnos”, en donde llamaba al aprovechamiento de los enormes recursos naturales de la nación, a los cuales –parafraseando a Humboldt– llamó “sillones de oro macizo”.
  • En otro aniversario de la patria, siempre sirve mirar al pasado y cuestionarnos cómo las ideas de progreso y bienestar para el país siguen inspirando a la ciencia hoy en día.

Los conceptos usados, naturalmente, han cambiado: no somos tan optimistas para hablar de “progreso”, pero sí hablamos de “innovación”. Y hemos reflexionado sobre la importancia de que el «aprovechamiento” de nuestros recursos sea siempre “sustentable”, algo que no se discutía ampliamente en 1948 (fecha del discurso de nuestro ministro).

Sin embargo, los ideales básicos no han cambiado. Ciencia para el mejoramiento de nuestras vidas. Ciencia para Chile, nuestro hogar. Ciencia para descubrir la belleza que nos rodea. En fin, ciencia, para todas las personas.


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Eso es todo en esta edición de Fiestas Patrias de Universo Paralelo. Ya sabes, si tienes comentarios, recomendaciones, fotos, temas que aportar, puedes escribirme a universoparalelo@elmostrador.cl. Gracias por ser parte de este Universo Paralelo. ¡Hasta la próxima semana!

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