Archivos Mensuales: julio 2018

Este logro en China nos acerca más que nunca a las computadoras cuánticas

Científicos en China consiguieron vincular 18 qubits, un nuevo logro inédito en la carrera por conseguir tener computadoras cuánticas.

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Para muchos, incluidos nosotros, las computadoras cuánticas son el futuro. En varias partes del mundo, equipos de científicos trabajan por conseguir avances rumbo a esta tecnología y en China acaban de dar un paso que nos acerca más que nunca a conseguirla.

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Un equipo de especialistas en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China realizaron un paso importante en dirección al cómputo cuántico: vincular 18 qubits, algo nunca antes conseguido.

Según narran los científicos, el truco para codificar los 18 qubits fue agruparlos en seis partículas en lugar de intentar colocar cada subir en su propia partícula, lo que hubiera vuelto todo más inestable.

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Aunque seguimos algo lejos de tener la primera computadora cuántica, avances como este permite a los expertos experimentar con nuevas ideas alrededor de las máquinas. Los especialistas chinos compartieron sus hallazgos en un estudio publicado por el portal Physical Review Letters.

¿Qué son los qubits?

En el computo “tradicional” existe un código binario basado en 1 y 0 (de ahí nuestro nombre unocero), pero el cómputo cuántico añade un tercer componente, esos son los qubits, sin embargo los científicos no han encontrado una manera para vincularlos en grandes cantidades.

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La ola de calor en Irlanda revela un enorme círculo de piedras de la misma época que Stonehenge

Photo: Anthony Murphy / Mythical Ireland

Cuando Anthony Murphy y su colega Ken Williams salieron al campo con sus drones en busca de restos arqueológicos no imaginaban que iban a dar con un premio semejante. La suerte ha querido que ambos investigadores hayan encontrado la localización de un círculo de piedras como el de Stonehenge.

Murphy es el creador de la página Mythical Ireland. El y su colega visitaban Brú na Bóinne, un gran asentamiento neolítico en el que se han descubierto todo tipo de restos de hace 5.000 años. La ola de calor en Reino Unido e Irlanda está siendo fuerte este año, y las temperaturas están revelando las marcas de antiguas construcciones en los campos agostados.

Ambos investigadores volaban sus drones sobre esta zona de Irlanda cuando se percataron de una serie de huellas circulares en uno de los campos. Intrigados, hicieron subir los drones para tener una panorámica mas clara. Lo que encontraron es tan grande que casi tuvieron que llegar hasta la altura máxima permitida en Irlanda (120 metros) para poder captarlo completo.

La marca es tan nítida que incluso llegaron a pensar que se trataba de una broma, pero no. Lo que han encontrado es el emplazamiento de un complejo monumento neolítico de alrededor de 150 metros de diámetro. El conjunto está formado por dos hileras de piedras rodeadas por otras dos de lo que probablemente fueron troncos. En uno de sus lados se aprecia perfectamente la planta rectangular de algún tipo de templo o estructura ceremonial.

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Photo: Anthony Murphy / Mythical Ireland

Los arqueólogos ya hablan del círculo de piedras de Newgrange como uno de esos descubrimientos que tienen lugar solo una vez en la vida. El complejo está cerca de una tumba de hace 5.500 años situada en Dowth Hall. El nuevo hallazgo podría convertir a Brú na Bóinne en el mayor yacimiento neolítico del mundo.

Se cree que este nuevo círculo de piedras podría tener alrededor de 5.000 años, pero harán falta más investigaciones para comprobarlo. El terreno sobre el que ha aparecido la huella es particular, así que el primer paso es negociar con su propietario para ver si es posible iniciar investigaciones sobre el terreno. [Mythical Ireland vía Science Alert]

Científicos logran avance hacia baterías calcio para sustituir a las de litio

Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) han logrado por primera vez extraer electroquímicamente calcio de un óxido metálico, lo que supone un avance importante hacia la producción de baterías de calcio recargables, que sustituirán en un futuro a las de litio.

La investigación, que publica la revista “Dalton Transactions” y que el ICMAB ha llevado a cabo en colaboración con Toyota Motor Europe, demuestra que este óxido podría utilizarse como cátodo (electrodo positivo) en futuras baterías de calcio recargables.

El logro, según ha explicado la investigadora del ICMAB María Rosa Palacín, que ha liderado el estudio, supone un paso más hacia el desarrollo de baterías de calcio recargables, una alternativa con más densidad de energía y más económica que las baterías más usadas actualmente, las de ión-litio.

Según Palacín, este hallazgo, que ha sido patentado, puede contribuir a solucionar uno de los principales problemas para producir baterías de calcio recargables, que consiste en encontrar cátodos que puedan extraer e incorporar los iones de calcio de manera reversible.

En este caso, los investigadores han utilizado un óxido de calcio-cobalto, y han observado cómo cambiaba su estructura una vez que el calcio se había extraído electroquímicamente.

Este descubrimiento se añade al que el equipo de Palacín hizo en 2016, cuando demostró que el calcio metálico podía ser un buen ánodo (electrodo negativo) para las baterías, cuando el resto de la comunidad científica lo veía imposible.

Pese a la nueva patente, los investigadores han reconocido que para llevar las baterías de calcio al mercado aún falta aumentar la reversibilidad del cátodo y optimizar todos los componentes de la batería, por lo que, de momento, no existe ningún prototipo de batería de calcio recargable.

Aun así, todo el desarrollo tecnológico de las baterías de litio, que llevan cerca de 30 años en el mercado, podría servir para impulsar las baterías de calcio, una vez que se haya logrado el primer prototipo.

El bioquímico catalán que combate el cáncer fabricando robots mil veces más finos que un cabello

Samuel Sánchez y su equipo: Tania Patiño Padial, Diana Vilela García, Nerea Murillo Cremaes y Ana Cándida Lópes Hortelao. En primer plano, un nanorobot atacando una bacteria de E. Coli.

Samuel Sánchez y su equipo: Tania Patiño Padial, Diana Vilela García, Nerea Murillo Cremaes y Ana Cándida Lópes Hortelao. En primer plano, un nanorobot atacando una bacteria de E. Coli.

No es inusual que un científico tuerza el gesto cuando, buscando referencias, se compara su investigación con el argumento de una película de ciencia ficción. Samuel Sánchez Ordóñez (Terrassa, 1980), en cambio, se encuentra cómodo recurriendo a Viaje Alucinante para explicar su trabajo. En el clásico de 1966, un equipo médico con submarino incluido es miniaturizado para curar a una persona desde el interior de su organismo. Ese es el objetivo del joven bioquímico, minus Raquel Welch: nanosubs, nanorobots o medirobots que transporten directamente el fármaco al punto donde será más efectivo. Concretamente, a las células del núcleo de un tumor.

Su propio ‘viaje alucinante’, hasta ahora, ha estado sembrado de éxitos. Doctorado en química en la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), se marchó a investigar a Japón y posteriormente ingresó en el Instituto Max Planck for Intelligent Systems de Alemania. En 2012 ganó el Premio Guinness por desarrollar el “motor de propulsión jet” más pequeño del mundo y en 2014 fue designado “Innovador del Año” por el MIT Technology Review. Desde 2017 dirige el grupo de nano-bio-dispositivos del Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), y su equipo ha sido merecedor de una de las Ayudas a Equipos de Investigación que concede la Fundación BBVA en el área de Imagen Molecular.

Este impulso les permitirá emplear tecnología punta en biomedicina para observar las interacciones de sus dispositivos en el interior de un organismo: microscopios de superresolución, tomografía por emisión de positrones, tomografía de coherencia óptica o resonancia magnética para seguir a nanobots imantados para permitir su rastreo.

Sánchez reconoce que es un paso “crucial” para que su investigación desemboque en el desarrollo de terapias médicas. “Los radiólogos tienen que poder ver a dónde estamos enviando las sustancias y cómo están interactuando. Es la única manera de aumentar la eficiencia de la liberación de fármacos” – explica. Porque, por primera vez, sus medirobots tratarán a pacientes vivos.

“Hemos logrado demostrar in vitro que la liberación de fármacos es más eficiente con propulsión que cuando son inertes, es decir, cuando se trata de la medicación de toda la vida transportada pasivamente por el torrente sanguíneo” – ilustra Sánchez. Es por eso que los ensayos in vivo se realizaran en modelos de cáncer de vejiga en roedores, y también en cartílagos.

“Actualmente el tratamiento se inyecta directamente, pero no hay flujo que lo transporte. En las articulaciones, se queda en el líquido sinovial. Y el cáncer de vejiga tiene una reincidencia muy alta” – continúa el bioquímico. “Creemos que podemos hacer las cosas de un modo diferente, propulsando el fármaco hasta las capas internas del tumor. Es importante porque, según estudios, solo el 0,7% de los portadores está alcanzado ese núcleo“.

¿Cómo fabricar un nanorobot?

“Es posible reconocer la verdad por su belleza y simplicidad” – decía el gran físico Richard Feynman. Desterremos ahora la imagen de una aeronave microscópica cargada de tecnología esquivando nuestros glóbulos rojos mientras surca nuestras venas: los nanobots que ha desarrollado Sánchez son esferas biomédicas de óxido de silicio que transportan el fármaco en su interior. Su tamaño es de 200 nanómetros, pero hay modelos que no superan los 50 nm. “Mil veces más pequeño que el diámetro de un cabello“- es el ejemplo que suele usar.

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A continuación viene la “bella simplicidad” de su parte robótica: los medirobots deben poder propulsarse con autonomía, y hasta 2015 el reto consistió en encontrar un combustible biocompatible. Los ensayos in vitro emplearon agua oxigenada, incongruente con una función médica ya que mata las células. Pero la solución estaba a mano y se basa en la urea para tratar el cáncer de vejiga: una mitad de la esfera estará recubierta de un compuesto de enzimas -catalasa, ureasa y glucosa oxidasa- que la empuje mediante una reacción de catálisis  sin causar perjuicio alguno al organismo huésped.

Alucinantes nanorobots combatirán el cáncer navegando por nuestras venas

El medirobot debe cumplir otra función elemental: liberar el fármaco una vez alcancen su objetivo. “Esto se consigue mediante una señal de calor o de luz” – explica. Hay un paso más ambicioso todavía: el que los nanobots sean capaces de recorrer el cuerpo rastreando por su cuenta, en lugar de perseguir anticuerpos específicos, los indicios y pistas que conducen al tumor: variaciones en los niveles de glucosa, del oxígeno, o del Ph. “Es la quimiotaxis, la línea de investigación más puntera ahora mismo” – suspira Sánchez. “Lo hemos conseguido in vitro, pero una vez en el flujo sanguíneo hay demasiados elementos como para que funcione”.

Pero la simplicidad, como hemos visto, es amiga de la verdad: la solución del combustible que propulsa la nanoesfera tendría un beneficio terapeútico adicional que la imagen molecular puede demostrar. En palabras del investigador, “al liberarse, altera los elementos a su alrededor y puede ayudar a provocar un mejor contraste, ayudando a los radiólogos a detectar y visibilizar mejor el tumor”.

“La investigación va a mejorar, porque no puede ir a peor”

Otro de los galardones a destacar en el currículum de Samuel Sánchez es un Premio Fundación Princesa de Girona, y en la atribulada gala de este año ha tenido ocasión de coincidir con el ministro de Ciencia, Innovación y Universidades, Pedro Duque. “Lo que le hemos pedido es que no se olvide de las generaciones perdidas de investigadores” – revela. “Tenemos esperanza en que la situación de la ciencia vaya a mejorar, pero es porque no puede ir a peor. Y no va a ocurrir enseguida. Hay todavía dos o tres años por delante en los que vamos a arrastrar problemas”.

Ni siquiera un expediente tan prestigioso como el suyo le ha librado de estar en la cuerda floja. Sánchez reconoce que logró regresar a España por una oportunidad “de chiripa” con el Catalan Institution for Research and Advanced Studies (ICREA). Cada año pasado en el extranjero aleja la posibilidad de que un investigador emigrado pueda volver, lamenta, y para los que se han quedado, la situación ha sido dramática.

Samuel Sánchez y su equipo.

Samuel Sánchez y su equipo. Fundación BBVA

“Nos han concedido entre el 60% y el 80% de lo que pedíamos poniendo excusas políticas”– denuncia. “Han querido quitar proyectos de en medio. Yo he podido pagar a mi equipo porque recibía fondos europeos. Así que ahora, independientemente de la ideología de cada cual, nos alegramos todos”.

Hay motivos para el optimismo, sin embargo. El bioquímico destaca los distintivos de Excelencia como el Severo Ochoa que ha recibido su propio centro de investigación, que suponen una “inyección de fondos” además de una marca de calidad. Y que el sector privado y financiero se involucre cada vez vez en el mecenazgo, como en el caso de la ayuda del BBVA que acaban de recibir.

“No es un dineral” – aclara, pero le permitirá contratar a un empleado más. Donde ve más dificultades es en la universidad y en actitudes que califica de “apalancamiento” en la investigación. “Nosotros manejamos cuatro proyectos al año” – concluye. “Si te acostumbras a llevar solo uno, sufrirás más para mantener un ritmo competitivo”.

Cúrcuma contra el cáncer: Científicos de la U. de Chile logran importante avance en un remedio contra la temible enfermedad

En mayo del 2017 los investigadores de la Universidad de Chile, y pertenecientes al Centro Avanzado de Enfermedades Crónicas (ACCDiS), comunicaron al país y al mundo uno de sus trabajos de investigación con más potencialidades e impacto: una nanoemulsión a base de cúrcuma que inhibió completamente la reaparición y metástasis de tumores al ser aplicada a pacientes animales que tenían cáncer.

Ahora, vuelven a dar una noticia esperanzadora, la confirmación de la seguridad e inocuidad de la fórmula cuando se aplica en dosis mucho más altas que las requeridas para inhibir la reaparición y metástasis de tumores cancerígenos.

El trabajo liderado por los académicos Andrew Quest, de la Facultad de Medicina, y Marcelo Kogan y Felipe Oyarzún, de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, ha permitido pensar que la formulación analizada podrá ser consumida prontamente por las personas a partir del desarrollo de una bebida que la incluirá.

Cabe mencionar que en la formula que se encuentran trabajando utilizaron uno de los principios activos de la cúrcuma, “la curcumina”, incluyéndola en nanovehículos para asegurar su disolución, protección correcta y promoción de su efecto terapéutico.

“La curcumina es una molécula frágil y muy inestable, cuando se administra sin vehiculizarla -aparte de no tener efecto-, puede desestabilizarse rápidamente. Dentro del nanovehículo que creamos, está protegida durante mucho más tiempo, lo que sería indicativo de un efecto prolongado en el sitio de administración”, detalló el académico doctor Felipe Oyarzún, lo que constituye un nuevo paso en el proceso de investigación que están realizando.

Este un nuevo paso busca promover y aplicar estos beneficios, logrando demostrar que la formulación elaborada protege prolongadamente a la curcumina una vez que se administra en pacientes animales.

Seguridad de la fórmula

Otro de los avances significativos del grupo chileno es la confirmación de la seguridad e inocuidad de la fórmula cuando se aplica en dosis mucho más altas que las requeridas para inhibir la reaparición y metástasis de tumores.

En esa oportunidad los investigadores aplicaron una dosis que había resultado efectiva, pero para evaluar inclusive aún más la seguridad del vehículo, “le pusimos una dosis que fue 25 veces más alta que la inicial y evaluamos si se presentaba algún indicio de toxicidad; por ejemplo, si se cambiaban los parámetros bioquímicos en sangre o los parámetros de gases sanguíneos, y no hubo ningún efecto”, explicó el profesor Oyarzún.

Investigadores U de Chile curcuma Andrew Quest, de la Facultad de Medicina, y Marcelo Kogan, Simón Guerrero y Felipe Oyarzún, de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, integran el equipo de investigación. / Reproducción Universidad de Chile

Mitos sobre el universo

Científicos comprueban que un ser vivo puede extraer energía de otro

Resultado de imagen de Científicos comprueban que un ser vivo puede extraer energía de otroDesde hace tiempo se maneja coloquialmente la posibilidad de que una persona pueda extraer energía de otra. Tal vez te resuenen anécdotas sobre vampirismo ‘bioenergético’, interacciones en las que alguien toma de otra persona, y generalmente sin su consentimiento, energía vital. Por otro lado existe un probable fenómeno en el que una persona, o un grupo, cede voluntaria aunque inconcientemente su energía a favor de alguien. Esto último, en caso de realmente existir, podría relacionarse con lo que sucede alrededor de las celebridades quienes, por ejemplo, en un concierto, reciben una monumental descarga de energía por parte de sus fans . Posteriormente, una vez terminada su carrera, caen en severas depresiones o estados decadentes ante la falta de ese flujo de ingreso. También podríamos mencionar lo que ocurre con una mujer particularmente linda, a quien decenas de tipos van nutriendo cotidianamente, cediéndole energía, lo cual provoca que ella sea cada vez más hermosa –o al menos está es una de las hipótesis que podrían explicar el singular fenómeno–.

En fin, más allá de especulaciones en torno a las posibilidades de extracción energética entre seres humanos, las cuales por cierto forman parte del arco narrativo de múltiples teorías conspiracionales, un reciente hallazgo científico sugiere que efectivamente podrían estarse gestando intercambios energéticos entre personas. Investigadores de la Universidad de Bielefeld, en Alemania, comprobaron que una planta puede utilizar al resto como fuente alternativa de energía.  El equipo, encabezado por el Dr. Olaf Kruse, confirmó que un tipo de alga, la Chlamydomonas reinhardtii, no solo es capaz de operar procesos fotosintéticos, sino que intercambia energía con otras plantas, aprovechándolas como alternativas de energía. El descubrimiento fue publicado en el diario Nature Communications, suplemento de la prestigiada publicación científica Nature.

El equipo de Kruse cultivó esta microscópica alga y observo que, ante la falta de energía, estas plantas unicelulares podían extraer energía de la celulosa vegetal ubicada junto a ellas. El alga secreta enzimas que digieren la celulosa, fragmentándola en pequeños componentes de azúcar que son transportados al interior de la célula y traducidos en energía. Lo anterior le permite al alga continuar con su crecimiento. “Esta es la primera vez que se confirma este tipo de comportamiento en un organismo vegetal. Que el alga pueda digerir celulosa contradice lo expuesto anteriormente en cualquier libro de texto. Hasta cierto punto lo que estamos presenciando es una planta comiendo otra planta.” afirma Kruse.

De acuerdo con una perspectiva un tanto más new agera, pero que a la vez le da coherencia a diversos fenómenos que apreciamos de manera cotidiana, este descubrimiento podría desencadenar una eventual prueba científica de que lo mismo, un intercambio fáctico de energía, sucede entre el resto de seres vivos, incluidos obviamente los seres humanos. “Cuando en los próximos años los estudios sobre la energía sean más avanzados, veremos que esto mismo se traduce en las personas. El organismo humano es muy similar al de una planta, toma energía para alimentar estados emocionales, lo cual básicamente puede nutrir células o incrementar los niveles de cortisol (hormona esteroidea) y activar un catabolismo celular dependiendo del detonante emocional.” advierte la Dra. Olivia Bader-Lee, psicóloga especializada en ‘sanación energética’.

Por ahora solo resta que Kruse y su equipo continúen con experimentos similares, replicando el proceso pero con otras plantas, para ampliar el entendimiento sobre como funciona la transmisión de energía entre seres vivos. Investigación que eventualmente tendría que incluir a animales y personas.

Más allá de que la posibilidad de un intercambio energético real entre personas es un tema fértil para la imaginación desbordada y la confabulación psicótica, lo cierto es que este descubrimiento bien podría incluirse dentro de una reciente tendencia dentro de la cual la vanguardia científica comienza a confirmar la existencia de diversos fenómenos que hasta entonces eran concebidos, exclusivamente, dentro de una arena relativamente esotérica –por ejemplo, la existencia de universos paralelos, la transmisión informativa sin necesidad de coincidir en tiempo/espacio, o la presencia de facultades psíquicas–.

Supongo que solo me resta compartir que en lo personal me parece que el intercambio energético de personas, entre ellas, e incluso respecto a espacios físicos y a otros seres vivos, es un fenómeno relativamente explícito, que sucede de manera cotidiana y que define una parte importante de los flujos emocionales, mentales, y físicos de toda persona. Aunque tampoco descarto que esta percepción sea solo producto de una auto-sugestión –como cualquier otra posible verdad dentro de mi vida–.

Estamos hechos de luz (la ciencia lo dice)

Al parecer nuestro propio ADN es una importante fuente de partículas de luz: los biofotones.

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Aunque para muchos la afirmación “somos seres de luz” representa sólo una linda metáfora del new age (y para otros muchos, no más que un disparate), existen argumentos científicos para sostenerla. Desde hace un par de años, un grupo de científicos descubrió que nuestro ADN emite biofotones (conocidos como UPE o Ultra-weak Photon Emission), es decir, literalmente, luz.

Los biofotones son un tipo de partículas de luz que todo ser vivo emite, aunque para percibir esta luminosidad tendríamos que poseer un sentido de la vista mil veces superior al que una persona promedio tiene. Pero no sólo estamos constituidos lumínicamente en cuanto a estructura genética se refiere; diversos experimentos también sugieren que estas partículas de luz están almacenadas dentro de nuestras células y viajan a través de nuestro sistema nervioso, e incluso se explora la posibilidad de que estos biofotones sirvan a las células como un vehículo para transferir energía e intercambiar comunicación.

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En pocas palabras, y aprovechando algo de flexibilidad técnica, podríamos afirmar que en el caso de los seres humanos, al igual que ocurre con el resto de los seres vivientes, lo más profundo de nuestra composición física, es decir el ADN, es una poderosa fuente de luz. Se trata, quizá, de una responsabilidad poética –como diría William Blake, “Iluminarse significa hacerte totalmente responsable de tu vida”– o, por lo menos, de un recordatorio puntual: somos seres fascinantes.

 

Científicos crean embriones híbridos para salvar al rinoceronte blanco del norte

Podrían ser implantados en las únicas dos hembras que quedan de la especie

Fatu, uno de los dos ejemplares hembra de rinoceronte blanco del norte que quedan.

Fatu, uno de los dos ejemplares hembra de rinoceronte blanco del norte que quedan. / Sunday Alamba (AP)

Científicos italianos y alemanes han creado embriones híbridos de rinocerontes blancos del norte (‘Ceratotherium simum cottoni’) y de rinocerontes blancos del sur (‘Ceratotherium simum simum’) listos para ser implantados en un útero. Los avances, publicados este miércoles en ‘Nature Communications’, constituyen el primer intento de fecundación artificial en rinocerontes. Con la reciente muerte del último macho, Sudán, en la actualidad solo quedan dos hembras vivas en Kenia. Este es un proyecto paralelo al que llevan a cabo técnicos del Zoo de San Diego que han conseguido una inseminación artificial en una hembra de una subespecie que podría actuar como receptora.

El proyecto, liderado por Thomas Hildebrandt, del Instituto Leibniz de Investigación para Zoológicos y Vida Salvaje, en Alemania, comenzó con la recolección de numerosos ovocitos -célula germinal femenina- de ejemplares del mamífero -tanto de la subespecie de rinoceronte blanco del norte como del sur- gracias a un aparato de casi dos metros de largo de implantación transrectal.

La investigación de la ganadora del Nobel de Fisiología o Medicina de 2012, de Shinya Yamanaka, que descubrió que las células maduras se pueden reprogramar para convertirse en pluripotentes, permitió un nuevo enfoque al combinar las “tecnologías de reproducción asistida con la recolección de ovocitos”, según apuntó Hildebrandt en una rueda de prensa.

Recoger los ovocitos

Los científicos obtuvieron esperma descongelado de machos del rinoceronte en peligro y fertilizaron ovocitos de la subespecie más cercana, el blanco del sur, mediante inyección intracitoplásmica de esperma.

Los embriones híbridos resultantes se desarrollaron hasta la etapa de blastocisto y se congelaron para una posible implantación en hembras de la subespecie del sur en algún momento en el futuro.

Un próximo paso será trasladarse a Kenia para recoger ovocitos de las dos féminas restantes del norte y crear nuevos blastocistos donde tanto el óvulo como el esperma sean de la misma subespecie.

Para llevar a cabo con éxito el proceso de implantación -trasladar los embriones congelados a las hembras-, el equipo contará con “poco más de un año”, en palabras de Hildebrandt, ya que la gestación de estos mamíferos dura “16 meses”.

Mientras que los intentos que la comunidad científica ha hecho en los últimos 20 años para preservar el rinoceronte blanco del norte han sido infructuosos, los embriones actuales se presentan como una nueva esperanza para conseguir preservar la especie.

No obstante, con el objetivo de conseguir una nueva población autosuficiente, los expertos están generando nuevos gametos -células reproductoras- a partir de células madre.

Científicos vuelven completamente invisible un objeto

Un grupo de investigadores liderado por el español José Azaña publica resultados sobre invisibilidad con aplicaciones inmediatas en telecomunicaciones

En vídeo, explicación del proceso de invisibilidad de campo completo mediante control reversible del espectro de frecuencia de las ondas. L.R. Cortés y M. Seghilani INRS

Ya sea por la tranquilidad de desaparecer momentáneamente del mundo o por la seguridad de esconder algo a la vista de los demás, ¿quién no ha soñado con la idea de la invisibilidad? Los pioneros en la exploración de este concepto tan simple fueron los magos e ilusionistas quienes, basándose en la reflexión de la luz, utilizaban espejos para crear la ilusión de desaparecer objetos y personas ante el asombro del público.

Sin embargo, llevar la magia al mundo real requiere ciencia y tecnología. Un grupo del Instituto Nacional de la Investigación Científica (INRS) de Montreal, Canadá, que estudia los campos de fotónica, óptica e ingeniería de microondas, ha publicado en la revista Optica de la Sociedad Americana de Óptica (OAS) sus últimos resultados sobre la capa de invisibilidad. El equipo canadiense, liderado por el profesor toledano José Azaña, ha conseguido, por primera vez, volver completamente invisible un objeto al ser iluminado con luz de espectro completo. Esta técnica tendrá aplicaciones inmediatas en la transmisión de señales en las telecomunicaciones.

Una técnica innovadora

La búsqueda de la capa de invisibilidad lleva muchos años de estudio. En el pasado se han conseguido importantes avances como volver invisible un objeto a un rango pequeño de frecuencias (colores) del espectro de luz visible, como por ejemplo, a la luz roja. Sin embargo, estos dispositivos de invisibilidad fallaban al iluminar el objeto con luz de frecuencia distinta para los que estaban diseñados. Las limitaciones de esta técnica se hacen patentes cuando uno intenta repetir el experimento utilizando luz natural, la cual contiene en su rango de frecuencias visible todos los colores posibles.

Dispositivo experimental. ampliar foto
Dispositivo experimental. L.R. Cortés y J. Azaña INRS

Las soluciones convencionales de invisibilidad se basan en alterar la propagación de la luz alrededor del objeto a ocultar. “El problema es que los diferentes colores o frecuencias del espectro de la luz requieren diferentes intervalos de tiempo para atravesar el dispositivo de invisibilidad; y como resultado, la distorsión temporal creada en torno al dispositivo revela su presencia arruinando el efecto de invisibilidad”, explica el profesor Azaña.

La solución innovadora propuesta por el equipo de investigadores evita este problema permitiendo que las ondas se propaguen a través del objeto, en lugar de rodearlo, eludiendo así cualquier distorsión detectable en las ondas alrededor del objeto. La clave de esta técnica reside en desplazar primero las frecuencias de luz a regiones del espectro que no van a verse afectadas por la reflexión o propagación de la luz a través del objeto a ocultar. Por ejemplo, si el objeto es verde, es porque refleja la luz de esta frecuencia, entonces la luz en la región verde del espectro podría desplazarse a la región azul de forma que, al llegar al objeto, no habría luz verde para ser reflejada. Así, una vez esquivado el objeto, el dispositivo de invisibilidad invierte este desplazamiento de la frecuencia reconstruyendo el estado inicial de la onda. “De esta forma, ni el objeto a ocultar ni el propio dispositivo de invisibilidad son detectados”, cuenta el investigador.

Los límites del futuro están en la investigación del presente

El experto en comunicaciones Carlos Rodríguez Fernández-Pousa, profesor de la Universidad Miguel Hernández de Elche, cuenta que este avance científico tiene aplicaciones inmediatas muy interesantes. “No pienso en la capa de invisibilidad de Harry Potter”, dice, sino en una nueva técnica de propagación de señales. Y es que el Efecto Talbot, en el que se basa este experimento, podría utilizarse para resolver ciertos problemas actuales en las conexiones de telecomunicaciones. “Por ejemplo, reorganizando el espectro de energía de la señal, se disminuirían interferencias, ruido y dispersión de la señal, y otros efectos indeseados que afectan a la transmisión de datos hoy en día”, explica.

Actualmente, el equipo de Montreal se encuentra desarrollando la siguiente fase de su investigación. “Estamos trabajando en generalizar las ecuaciones para hacer invisible un objeto en dos dimensiones. Y si es posible, queremos llegar a implementarlo algún día a objetos tridimensionales macroscópicos”, dice Azaña.

José Azaña (izquierda) y Luis Romero Cortés (derecha) junto al experimento.
José Azaña (izquierda) y Luis Romero Cortés (derecha) junto al experimento. L.R. Cortés y J. Azaña INRS

El investigador del centro canadiense explica el impacto de la investigación en la sociedad. “Nuestros resultados son posibles gracias a los fondos públicos que se destinan a la Investigación, y por lo tanto son de dominio público. El continuo desarrollo científico conseguido gracias a la investigación modela las posibilidades del futuro”.

Un aspecto muy interesante es generalizar estos resultados a ondas de naturaleza distinta. “Los procesos utilizados en nuestro estudio son de carácter universal, y por lo tanto podrían aplicarse a ondas de naturaleza distinta de la electromagnética”, comenta el investigador. Esto abriría la puerta a futuras aplicaciones como, por ejemplo, aislantes térmicos, aislantes acústicos, o incluso para hacer edificios invisibles a terremotos, generalizando estos resultados a ondas térmicas u ondas mecánicas, respectivamente.