Un fragmento de un satélite Ruso que cayó a la tierra después de un lanzamiento fallido se estrelló en un pueblo en Siberia, golpeando una casa en una calle llamada Cosmonautas. El satélite de comunicaciones “Meridian” falló en alcanzar la órbita ayer debido a una falla en el cohete Soyuz que lo transportaba, éste es el último de una serie de reveces para el programa espacial Ruso, el cuál ha perdido más de media docena de satélites en el año.
“El dueño me dijo que escucho un ruido, entonces un choque, y salió y vio el daño,” dijo haber perdido tres satélites de navegación, un satélite militar avanzado, un satélite de comunicaciones, una sonda con destino a Marte, y el “Progress”, una nave de suministros que iba dirigida a la Estación Espacial Internacional.
Cepa de influenza. Imagen: Centros para el control de enfermedades
Si eres vacunado(a) contra la influenza y te infectas con el virus, tu cuerpo arma una respuesta inmunitaria que previene que te enfermes. Sin embargo, la presión del sistema inmunitario puede provocar que el virus mute en una forma ligeramente diferente – una que podría ser más infecciosa.
Un nuevo estudio del MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de Massachusetts) revela el mecanismo detrás de este fenómeno. Los investigadores, bajo el liderazgo de Ram Sasisekharan, analizaron una red de aminoácidos que forman que la proteína viral hemaglutinina e identificaron que aminoácidos son los que más probablemente desarrollen mutaciones para mejorar la habilidad de los virus para infectar nuevos huéspedes.
Este conocimiento podría ayudar a los diseñadores de vacunas contra la influenza a producir vacunas que no induzcan la evolución de los virus, dice Sasisekhara. Nuevas cepas de influenza emergen constantemente, por lo que la Organización Mundial de la Salud revisa el planeta por nuevas cepas que deban ser incluidas en la vacuna de la influenza de la temporada, la cual es reformulada cada año.
Esas vacunas estimulan la producción de anticuerpos que apuntan a una sección de la proteína hemaglutinina (HA) conocida como sitio antigénico. En el 2009, Sasisekharan e investigadores del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID por sus siglas en inglés) reportaron que cuando un virus se encuentra con anticuerpos, puede evolucionar en una cepa ligeramente alterada que puede esparcirse a gente que no ha sido vacunada. Este estudio concluyó que mientras más gente es vacunada, hay menos oportunidad de que “mutantes escapistas” de influenza escapen para esparcirse a través de la población.
Ahora que hay una manera de predecir cuales aminoácidos son los que tienen más posibilidades de mutar a una forma más infecciosa, los diseñadores de vacunas podrían crear vacunas que no provoquen estas mutaciones, dice Sasisekharan. “Este entendimiento de la relación entre el sitio antigénico y el sitio receptor-enlazador podría ser agregado a los métodos actuales de selección de vacunación y los diseños de vacunas para limitar la deriva,” dijo. El análisis continuo de las secuencias HA de la influenza podría acelerar y ayudar en el diseño de las vacunas ideales para cada temporada de influenza.
CryptDB, un software de base de datos que los investigadores del MIT presentaron en octubre en el Simposio de Principios de Sistemas Operativos, permite a los usuarios enviar peticiones a una base de datos SQL cifrada y obtener resultados sin descifrar la información almacenada. CryptDB anida los datos en varias capas de cifrado, cada una de las cuales tiene una llave diferente y permite un diferente tipo de operación simple en los datos cifrados. No trabaja con todos los tipos de cálculos, y no es el primer sistema en ofrecer este tipo de operación sobre datos cifrados, pero podría ser el único práctico, ya que un esquema previo que permitía operaciones en datos cifrados multiplicaba el tiempo de procesamiento por un factor de un billón. Este solo agrega un 15% a 26% al tiempo de operación.
Esto es una necesidad para poder manejar datos delicados de empresas o gobiernos en la nube, ya que permitiría proteger los datos de ser robados y hasta de administradores curiosos al resolver el problema que existe con los datos cifrados de que no se puede hacer ninguna operación sobre ellos sin descifrarlos previamente, lo que vuelve imposible el poder procesar datos en computadoras remotas donde no existe confianza y que sin embargo son utilizadas para almacenar esta información.
A este tipo de cifrado se le conoce como “cifrado homomórfico completo”, y fué teórico hasta el año 2009 cuando Craig Gentry logró crearlo pero con esa desventaja de multiplicar el tiempo de operaciones hasta un nivel impráctico. Ahora los científicos del MIT patrocidanos por Google y Citigroup, parecen haber creado esta implementación práctica. Con este tipo de cifrado, una persona puede cifrar sus datos en cadenas de texto o en números indescifrables, pero sobre los que se pueden realizar operaciones, y obtener un resultado, también cifrado. Este resultado descifrado coincidiría con el resultado de hacer la misma operación sobre los datos si hubieran estado descifrados.
Investigadores de la Universidad de Harvard y el Instituto Broad, desarrollaron MINE (Maximal Information-base Nonparametric Exploration), herramienta que puede encontrar patrones ocultos dentro de enormes volúmenes de datos, que hasta ahora ningún software había sido capaz de procesar.
Pardis Sabeti, profesor de Harvard e integrante del equipo que desarrolló Mine, dice: existen grandes conjuntos de datos que queremos explorar y dentro de los mismos muchas relaciones que necesitamos entender. El ojo humano es una de las mejores herramientas para encontrar estas relaciones, pero los conjuntos de datos a menudo son tan grandes que no lo podemos hacer. Este nuevo conjunto de herramientas nos permite hacerlo.
Para probar MINE, eligieron una base que contiene los datos de más de 22 millones de microorganismos que viven en el intestino humano y encontraron algunos cientos de patrones que nunca habían sido advertidos. Con MINE se podrán escudriñar bases de datos esperando conocer correlaciones interesantes, incluso sin tener que saber de antemano que es lo que se está buscando.
“El objetivo de esta estadística es tomar los datos con una gran cantidad de diferentes dimensiones y muchas posibles correlaciones y seleccionar las mejores“, dijo Michael Mitzenmacher, autor principal del artículo y profesor de ciencias de la computación en la Universidad de Harvard.”Vemos esto como una herramienta de exploración –que puede encontrar patrones y clasificarlos de forma equitativa“.
Yakir Reshef, coautor de la investigación dice: Nuestra herramienta es un generador de hipótesis. Mediante la exploración de datos que es capaz de obtener hipótesis que nunca se nos hubiera ocurrido, sin recurrir a MINE.
En China, investigadores de la Universidad de Jiao Tong de Shanghai Y Universidad Hubei desarrollaron un recubrimiento químico, que es barato y ecológico y es capaz de repeler manchas y olores existentes sobre tejidos de algodón, simplemente exponiendo las prendas a la luz solar.
Este recubrimiento está compuesto de dióxido de titanio, el cual es un excelente catalizador para la degradación de contaminantes orgánicos. El dióxido de titanio solo se activa en presencia de rayos ultravioletas y es por esto la necesidad de exponerlo a la luz solar.
Para aplicarle el recubrimiento a las prendas de algodón, estos se sumergieron en una mezcla de dióxido de titanio, nitrógeno y otros compuestos y para mejorar la reacción química provocada por los rayos ultravioletas se sometieron al final a un tratamiento con yoduro de plata.
Las pruebas consistieron en manchar alguna prendas de algodón con un tinte color naranja, después se expusieron a la luz solar durante dos horas, dando como resultado la desaparición del 71% de las manchas. Además de repetir en 5 ocasiones este tipo de prueba, las prendas se lavaron para comprobar la resistencia del recubrimiento a este proceso, siendo también satisfactorio el resultado.
Los investigadores continúan con los trabajos para eficientar más este recubrimiento y con esto suponen que en un mediano plazo logren crear una revolución en la industria textil y al mismo tiempo ahorrar enormes cantidades de agua a nivel mundial, al evitar el lavado de la ropa ya sea a mano o en máquinas.
El Dron RQ-170 (avión espía no tripulado) que es utilizado por la CIA para misiones de vigilancia y espionaje, que es muy difícil de detectar por contar con tecnología que lo oculta del radar, fue perdido hace casi dos semanas por los Estados Unidos y actualmente se encuentra en poder del gobierno de Irán, quien inicialmente anunció que había derribado este avión por invadir su espacio aéreo, pero según un reciente informe basado en filtraciones procedentes de uno de los ingenieros que estarían desmantelando y estudiando el avión, Irán podría haber capturado el avión hackeando la señal GPS que lo guiaba y enviándole unas coordenadas, hizo que aterrizara como si se tratara de una emergencia.
El navegador GPS es el punto más débil. Interfiriendo las comunicaciones mediante un aumento del nivel de ruido es posible forzar el avión a entrar en funcionamiento de piloto automático, cortando de esta manera el vínculo con la base.
Irán mostró a través de la televisión el Dron capturado y esto hizo estallar la polémica entre los que piensan que el Dron es falso y los que piensan que es verdadero. Hace unos días Estados Unidos reconoció oficialmente la pérdida del avión y aclaró que no andaba espiando y que debido a una falla en su sistema se había desviado de su ruta programada.
Los investigadores del MIT han creado un nuevo sistema de imágenes con el que se pueden adquirir datos visuales a un ritmo de un billón de exposiciones por segundo. Eso es lo suficientemente rápido como para producir un video en cámara lenta de una descarga de luz que viaja a lo largo de una botella de un litro, rebotando en la tapa y reflejando de nuevo al fondo de la botella.
Andreas Velten, uno de los desarrolladores del sistema, lo llama lo “último” en cámara lenta: “No hay nada en el universo que parezca rápido a la cámara”, dice.
El sistema se basa en una tecnología reciente llamada cámara streak, desplegado de una manera totalmente inesperada. La apertura de la cámara de streak es una rendija estrecha. Las partículas de luz – fotones – entran en la cámara a través de la rendija y pasan a través de un campo eléctrico que los desvía en una dirección perpendicular a la ranura. Debido a que el campo eléctrico está cambiando muy rápidamente, los fotones que llegan más tarde se desvían más que los que llegan primero.
La imagen producida por la cámara es de dos dimensiones, pero sólo una de las dimensiones – la correspondiente a la dirección de la rendija – es espacial. La otra dimensión, que corresponde al grado de deflexión, es el tiempo. La imagen por lo tanto representa, el momento de la llegada de los fotones que pasan a través de una porción de una dimensión del espacio.
La cámara fue diseñada para ser utilizada en los experimentos donde la luz pasa a través de o es emitida por una muestra de productos químicos. Dado que los químicos son los principales interesados en las longitudes de onda de luz que absorbe una muestra o en la forma de la intensidad de los cambios de la luz emitida a través del tiempo, el hecho de que la cámara registra sólo una dimensión espacial es irrelevante.
Pero es un serio inconveniente en una cámara de vídeo. Para producir sus videos en super-cámara-lenta, Velten, profesor asociado de Media Lab., Ramesh Raskar y Moungi Bawendi, profesor de Química de Lester Wolfe, debe realizar el mismo experimento – pasar un pulso de luz a través de una botella – una y otra vez, reposicionando continuamente la cámara streak para construir gradualmente una imagen de dos dimensiones. Sincronizar la cámara y el láser que genera el pulso, para que el tiempo de cada exposición sea la misma, requiere una gran cantidad de equipo óptico sofisticado y exquisito control mecánico. Toma solo un nanosegundo -una mil millonésima de segundo- para que la luz se disperse a través de una botella, pero se lleva alrededor de una hora para recopilar todos los datos necesarios para el video final. Por esa razón, Raskar llama al nuevo sistema “la cámara rápida más lenta del mundo“.
Analizando las matemáticas
Después de una hora, los investigadores acumulan cientos de miles de conjuntos de datos, cada una grafica las posiciones de una dimensión de fotones en contra de su tiempo de llegada. Raskar, Velten y otros miembros del grupo de Cultura de cámara Raskar en el Media Lab han desarrollado unos algoritmos que pueden unir los datos en bruto en una serie secuencial de imágenes de dos dimensiones.
La cámara streak y el láser que genera los pulsos de luz – ambos los dispositivos de última generación con un precio acumulado de 250.000 dólares – fueron proporcionados por Bawendi, un pionero en la investigación sobre los puntos cuánticos: pequeños racimos de partículas semiconductoras emisoras de luz que tienen aplicaciones potenciales en la computación cuántica, video-tecnología de pantalla, imágenes biológicas, células solares y una serie de otras áreas.
El billón de cuadros por segundo del sistema de imágenes, que los investigadores han presentado tanto en el cómputo de detección óptica de la Optical Society y la conferencia de imagen y de Siggraph, es una variación de otro proyecto de Cultura de cámara, una cámara que puede ver en las esquinas. Dicha cámara hace rebotar la luz en una superficie reflectante – por ejemplo, la pared de enfrente de una puerta – y midiendo el tiempo que tardan en regresar los fotones diferentes. Pero mientras ambos sistemas utilizan ráfagas ultracortas de luz láser y cámaras streak, la disposición de sus otros componentes ópticos y sus algoritmos de reconstrucción se adaptan a sus tareas dispares.
Debido a que el sistema ultrarrápido de imágenes requiere de múltiples pasos para producir sus videos, no puede registrar los eventos que no son exactamente repetibles. Las aplicaciones prácticas probablemente involucrarán los casos donde la forma en la que la luz se dispersa – o rebota alrededor cuando golpea superficies diferentes – es en sí misma una fuente de información útil. Sin embargo esos casos podrían incluir el análisis de la estructura física de materiales de fabricación y los tejidos biológicos – “como ultrasonido con luz”, como lo pone Raskar.
Como investigador de cámaras durante mucho tiempo, Raskar también ve una aplicación potencial en el desarrollo de mejores flashes de las cámaras. “Un último sueño es, ¿cómo se crea un estudio de la iluminación de una Compact Flash? ¿Cómo puedo llevar una cámara portátil que tiene un flash pequeño y crear la ilusión de que tengo todos estos paraguas, y las luces del deporte, y así sucesivamente?” pregunta Raskar, profesor asociado del desarrollo de la carrera del NEC, de Media Arts and Sciences.
“Con nuestra imagen ultrarrápida, en realidad podemos analizar actualmente cómo los fotones están viajando a través del mundo. Y luego podemos recrear una nueva foto, creando la ilusión de que los fotones comenzaron en otro lugar”.
“Es un trabajo muy interesante”. “Estoy muy impresionado”, dice Nils Abramson, un profesor de holografía aplicada en el Royal Sweden Institute of Technology. A finales de 1970, Abramson fue pionero de una técnica llamada holografía de luz en vuelo, que finalmente demostró ser capaz de capturar imágenes de las ondas de luz a una velocidad de 100 mil millones de fotogramas por segundo.
Sin embargo, como señala Abramson, su técnica requiere lo denominado luz coherente, lo que significa que las depresiones y crestas de las ondas de luz que producen la imagen tienen que alinearse unas con otras. “Si destruyes la coherencia cuando la luz está pasando a través de diferentes objetos, entonces no funciona”, dice Abramson. “Así que creo que es mucho mejor si usted puede usar la luz ordinaria, lo que hace Ramesh”.
De hecho, Velten dice: “Como los fotones rebotan en los objetos de la escena o en el interior, pierden la coherencia. Sólo un método de detección incoherente como el nuestro puede ver los fotones.” Y los fotones, Velten dice, podrían dejar que los investigadores “aprendan más sobre las propiedades del material de los objetos, sobre lo que está bajo su superficie y sobre el diseño de la escena. Porque podemos ver esos fotones, podríamos utilizarlos para observar el interior de los objetos -por ejemplo, para las imágenes médicas, o para identificar los materiales “.
“Estoy sorprendido de que el método que hemos estado utilizando no ha sido más popular”, añade Abramson. “Me he sentido bastante solo. Estoy muy contento de que alguien más está haciendo algo similar. Porque creo que hay muchas cosas interesantes por encontrar cuando se hace este estudio sobre la luz misma”.
Paul Allen, co-fundador de Microsoft y su nueva empresa Stratolaunch System se dedicará a la construcción de equipos para viajar al espacio y su primer proyecto es desarrollar el avión más grande del mundo, que pueda ser capaz de lanzar cohetes no tripulados al espacio, en vez de ser lanzados desde una plataforma de lanzadera como se hace actualmente. Asegura el propio Allen que éste es el plan inicial y en el futuro se convertirán en vuelos tripulados.
Las características del proyecto son:
El avión sería impulsado por 6 motores jumbo 747, pesaría 544 toneladas y tendría 117 metros de envergadura. Además contaría con una autonomía de 2400 kilómetros.
Los cohetes y naves sin clara especificación aún, tendrían una longitud de 37 metros, un peso aproximado de 223 toneladas y capacidad de poner en órbita hasta 10 toneladas.
Si el proyecto se desarrolla en forma y tiempo establecidos, los viajes iniciarían en el 2016, por lo pronto en alguna parte del desierto de Mojave, ya inició la construcción de uno de los proyectos privados más grande en la historia de los viajes espaciales.
Un conmutador es un dispositivo que permite interrumpir o cambiar la ruta del flujo de electrones en un circuito eléctrico.
Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Munich, Alemania, ha desarrollado un conmutador de tamaño molecular que solo mide un nanómetro cuadrado de superficie y puede conmutar en 4 posiciones.
Este conmutador está constituido mediante un anillo de porfirina (molécula en forma de anillo con estructura muy flexible y fácil de alterar) en el que si se elimina un protón otro queda libre para cambiar de posición (entre las 4 disponibles) hasta 500 veces por segundo, en base a la corriente aplicada. En esta ocasión se utilizó el compuesto tetrafenilporfirina a temperatura ambiente y un microscopio tipo túnel para hacer circular la corriente eléctrica.
Manejar un conmutador de 4 posiciones mediante el movimiento de un solo protón dentro de una molécula, representa un gran avance en las tecnologías nanómetricas.
Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrollaron un nuevo tipo de sensor que permite conocer la presencia de agentes patógenos, toxinas, productos químicos nocivos o explosivos. Este sensor emitirá una señal luminosa, cuya intensidad será directamente proporcional a la concentración del agente detectado.
Este detector es el resultado de combinar una estructura metal-orgánica (MOF) a moléculas fluorescentes que reaccionan encendiéndose en presencia de un estímulo determinado por alguno de los componentes para el que está diseñado dicho sensor.
Estos tipos de sensores con estructuras tipo MOF, dependiendo de su combinación pueden hacer mediciones en muchos tipos de sustancias. Un ejemplo sería la sangre, donde podría medirse a través de la viscosidad la concentración del azúcar y así monitorear a los enfermos de diabetes, estando al pendiente de la señal luminosa del sensor.
