Los Pilares de la Física: febrero 2014

viernes, 28 de febrero de 2014

La cirugía a distancia.

Seguramente alguna vez has hablado o sabes que se puede hablar con alguien por el Skype, por el Messenger o realizando una videollamada con el móvil. Esto es una forma muy práctica para hablar con alguien que se encuentra en otro país, ciudad, etc. Pero, ¿Sabías que esto también se puede hacer con la cirugía, es decir, sabías que se puede realizar cirugía a distancia?

A continuación pongo un artículo sacado de una página en la que se pueden encontrar avances tecnológicos de la medicina. Aquí dejo el enlace, también se encuentra en la blbliografía: http://www.angelfire.com/planet/amedicina/cirug_aadistancia.htm

(Nota: La letra que se encuentra en cursiva son artículos, noticias, o ideas de otra persona y la letra normal son mis propias ideas.)

Máquina que realiza la operación

Un equipo de investigadores, dirigido por el conocido experto en robótica Shane Farritor, trabaja en un avance tecnológico dentro del campo de la medicina que podría lograr salvar la vida de víctimas de accidentes o soldados en el mismo lugar donde han sufrido sus heridas.
Este trabajo es fruto de una colaboración entre el Departamento de Ingeniería y la Facultad de Medicina de la Universidad de Nebraska. Los investigadores están desarrollando diminutos robots que se desplazan sobre ruedas, que podrían ser insertados en el abdomen del herido y luego controlado por cirujanos a cientos de kilómetros de distancia. En los experimentos científicos llevados a cabo con animales, los mini-robots llevaban cámaras con diodos que emitían luz para iluminar el abdomen de cerdos, y utilizaban transmisores de radio para emitir imágenes de vídeo.

Máquina al completo. Con una breve explicación

En un caso de ser utilizados en la escena de un desastre natural o un campo de batalla, los robots llevarían diversas herramientas para que cirujanos a distancia pudiesen frenar hemorragias internas (la mayor causa de la muerte traumática) utilizando diversos métodos. Los investigadores quieren perfeccionar una familia de pequeños robots que paramédicos podrían insertar en un paciente a través de una pequeña incisión.

EL SIGUIENTE VÍDEO RESUME LA NOTICIA :

Este gran avance me parece un gran paso tanto en la medicina como en la tecnología. En la medicina obviamente porque se trata de cirugía y en la tecnología porque usa aparatos o maquinaria tecnológica nueva. Por lo tanto se podría considerar un avance “medico-tecnológico”.A continuación voy a poner los pros y los contras que a mí me sugiere este avance “medico-tecnológico”.

Pros:

· Realizar operaciones de urgencia (me refiero a las de vida o muerte) en las que los servicios de emergencias no puedan llegar a tiempo al hospital. Si se pudiera hacer se salvarían gran cantidad de vidas que dependen solo de unos minutos o segundos para que esas personas no fallezcan.

· Realizar operaciones en la que el especialista de esa operación se puede encontrar en otra ciudad e incluso en otro país.
· Salvar vidas de soldados que se encuentren en el “campo de batalla”. (Esto es mejor que no ocurra).

Contras:

· Al ser alta tecnología puede ser bastante caro al principio hasta que sea tan común como una cirugía cardiovascular.

Ejemplificación con un muñeco

· También puede ocurrir que su precio no se normalice y se convierta en un lujo que solo se puedan permitir las personas con un alto poder adquisitivo.
· La deshumanización en las operaciones. Aunque el que opere sea un médico el que realizará la acción en el paciente será una máquina.
· El distanciamiento entre el médico y el paciente. El paciente no podría hablar o pedirle información al médico que le va ha operar ya que no se encuentra en el hospital en el que le van a operar.

Aunque haya puesto más contras que pros, los pros por decirlo de alguna manera ganarían ya que aunque sean pocos tienen más “peso” ya que en los pros se encuentra el salvar a una vida y sólo por esa razón este avance “medico-tecnológico” es un gran paso en la medicina y en la tecnología.

El siguiente video es para ver como se aplica la cirugía a distancia al aparato digestivo:

Bibliografía:

http://dap2.fullblog.com.ar/avances-en-medicina-cirugia-a-distancia.html%20Videos%20youtube
http://www.arqhys.com/arquitectura/cirugia-distancia.html
http://www.angelfire.com/planet/amedicina/cirug_aadistancia.htm

http://www.taringa.net/posts/info/1326452/Robot-Quirurgicos---Cirugia-a-Distancia.html

http://gaceta.udg.mx/Hemeroteca/paginas/475/475-10.pdf

Displair, la pantalla de aire

DISPLAIR

Historia de Displair

En 2002, Steven Spielberg dirigió la conocida película Minority Report, protagonizada por Tom Cruise y Colin Farrell. Una de las herramientas futuristas que se usaron en la película se basaba en el uso de unas peculiares “pantallas táctiles de aire”. Son varias las escenas cinematográficas donde Tom Cruise manipula algunas imágenes suspendidas en “la nada”. Más tarde, en 2010, John Underkoffler, asesor científico de la película, afirmó que es posible crear estas pantallas en la realidad de una forma más sencilla. A partir de esta idea, científicos de todo el mundo empezaron a investigar y a presentar sus propios prototipos. Maxim Kamanin, fue el primero en presentar uno de esos prototipos en el mismo año, las pantallas Displair. Un prototipo que asemejaba las pantallas usadas en la película al parecer ser hologramas con una estructura muy sencilla.

En 2011, el prototipo fue mejorado añadiéndole un dispositivo táctil de infrarrojos, el cual permitía mover objetos en el mismo. En el mismo año este prototipo nuevamente mejorado ganó todos los concursos a la innovación tecnológica a los que fue presentado y cobró interés de manera internacional.

En 2012, la compañía creadora del prototipo recibió 1 millón de dólares en concepto de inversión para la mejora y perfección del proyecto, de licencias tecnológicas y producción a pequeña escala del producto.

En 2013, la tecnología display empezó a ser comercializada con un precio de partida de 45000 dólares, aunque hoy en día nos lo encontramos por "solo" 15000 dólares.

Para finalizar y tal como dijo su creador: "esta vez, la realidad ha superado a la ciencia ficción, concretamente de películas como Iron Man, Minority Report o Star Wars".

Características de Displair:

Displair tiene la capacidad de proyectar una imagen en 2D o incluso 3D en el aire. Esto es posible gracias al

funcionamiento del mismo, ya que el "proyector" crea una pantalla de diminutas partículas de vapor de agua que refleja la imagen. Estas partículas son tan estables que incluso al chocar con elementos físicos mantienen sus propiedades.

El sistema de infrarrojos es un avanzado sistema de reconocimiento táctil, el cual reconoce cuando un objeto traspasa su barrera, mide la distancia y calcula la posición de, en este caso, el dedo en el espacio. Crea y manda una señal al sistema, el cual le transfiere a su vez a la pantalla para crear los cambios. Esta acción solo tarda 0.2 segundos desde que recibe la acción hasta que la transmite a la pantalla. Otro aparato con la misma tecnología es el Kinnect de Xbox360, el cual percibe tus movimientos y los manda a la consola. El Kinnect, al ser un aparato más simple que el Displair, reduce su duración a la mitad, 0.1 segundos.

Displair además cuenta con un sistema el cual hace posible interactuar con otros dispositivos electrónicos, los cuales pueden enviar información al proyector para que este la procese y la haga posible en su pantalla.

Conclusión:

No sé cómo Displair va a evolucionar de aquí a unos años. Lo que sí puedo asegurar es que el mundo está en constante cambio, y ese cambio está siendo muy rápido, tan rápido que casi no nos damos cuenta. Hay un estudio que muestra los cambios que conocemos desde el principio de la historia, y declara como la humanidad ha evolucionado, en cuanto a tecnología, más en los últimos 50 años, que en los anteriores 1000 años. Esto nos da una idea de lo diferente que es la humanidad con respecto a hace tan solo 50 años.

Bibliografía/Webgrafía:

http://es.wikipedia.org/wiki/Displair

http://www.xatakahome.com/televisores/displair-la-pantalla-holografica-tactil-que-sono-la-ciencia-ficcion-hecha-realidad

http://techcrunch.com/2011/11/23/move-over-kinect-displair-from-russia-is-a-gesture-interface-in-thin-air-2/
http://www.digitalavmagazine.com/2011/11/24/desarrollan-una-innovadora-pantalla-interactiva-para-manejar-hologramas-en-el-aire/
http://www.mediatelecom.com.mx/index.php/tecnologia/hardware/item/59080-las-magenes-en-el-aire-ya-son-una-realidad-gracias-a-ontinet
http://displair.com/product/

jueves, 27 de febrero de 2014

La espada láser. Una realidad

¿Qué mejor que empezar una entrada sobre espadas láser que con un vídeo de su puesta en práctica?

Es un vídeo bastante largo, si quieres recordar buenas escenas no dudes en verlo y si no, echale un vistazo rápido. No te dejara indiferente.

Un grupo de físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Harvard han conseguido construir una espada láser real, intentando similar las de la saga cinematográfica "Stars Wars". Los científicos han adelantado parte del trabajo que pronto harán público de forma más extensa.

Esto lo consiguieron logrando juntar fotones y formar "moléculas de luz", esto es un nuevo estado de la materia que hasta ahora era puramente teórico.

Fotograma del filme 'Star Wars: el ataque de los clones'

Este descubrimiento fue publicado por la revista Nature y es un gran paso en el conocimiento de la luz. Hasta ese momento y en todos los experimentos anteriores, los láseres de luz y los fotones se atravesaban sin interactuar entre ellos, ya que estos son en teoría partículas sin masa aparente.

Según el profesor de física de Harvard, MikhailLukin: "No es inapropiado en absoluto comparar esta tecnología con las espadas láser"-. Cuándo estas moléculas de fotones interactúan entre sí, lo que hacen es chocarse, empujarse y bloquearse, tal y como aparece en las películas.

¿Cómo se ha logrado?

El principal autor del estudio, Mikhail Lukin declaró que para poder realizar el experimento había que crear un tipo especial de medio, en el que los fotones interactuaran tan fuertemente entre ellos que comenzaran a actuar como si tuvieran masa y encima estos se juntaran para formar moléculas.

Fotograma de "La Amenaza Fantasma"

Este medio se ha conseguido gracias a los átomos de rubidio y una cámara de vacío. El procedimiento fue el siguiente:

Primero se usó un láser para enfriar la nube de átomos de rubidio hasta una temperatura cercana al cero absoluto, -273,15°C, esto se hizo con el objetivo de generar que la velocidad de la luz se redujese y se formase como una especie de masa. Después dispararon mediante láser fotones individuales a es nube de rubidio. El fotón al entrar en esa nube fría excita a los átomos de rubidio y se desacelera. La energía que ha expulsado el fotón va pasando de átomo en átomo de la nube y luego la abandona junto con el fotón, pero cuando este sale de la nube sigue teniendo la misma identidad.

“Cuando el fotón abandona el medio, su identidad se conserva”, afirmó Lukin.

Este efecto es el mismo que se da en la refracción de la luz en un vaso de agua: La luz entra al agua, deja parte de su energía pero cuando sale sigue siendo luz. Lo único que aquí la cantidad de energía que deja es mucho mayor.

Para formar la molécula de fotones, los científicos dispararon dos fotones a la nube y descubrieron que salían pegados como una molécula. Esto es debido a que el primero excita un átomo, pero tiene que adelantarse al otro fotón antes de que este excite a los átomos vecinos (efecto llamado bloqueo de Rydberg). Esto provoca que los dos fotones se empujen y jalen uno al otro por la nube a medida que su energía va pasando de átomo en átomo.

Posibles usos

Según Mikhail Lukin, todavía no se sabe exactamente para que será util, pero no se duda en que pronto se descubrirán según se vaya investigando en las propiedades de este nuevo estado de la materia.

“Lo hicimos por diversión y para empujar las fronteras de la ciencia”, explica Lukin

Uno de sus posibles usos y el más llamativo sin duda es el uso de esta tecnología como una herramienta parecida a las espadas láser de Star Wars, este podría cortar madera, plástico piel y hasta incluso metal.

Aunque en lugar de eso, posiblemente la investigación se desvié hacia la computación cuántica ya que es la aplicación más realista. Según los científicos la interacción entre fotones es la clave para la construcción de los ordenadores cuánticos fotónicos superrápidos.

Además también podría servir para crear estructuras tridimensionales complejas.

Conclusión

Realmente me parece fascinante que se haya dado este gran salto, todos de pequeños hemos querido tener una espada láser, aunque fuera de juguete. Me parece impensable que se haya conseguido dar forma a la luz, es decir moldearla, controlarla, darla una masa y una consistencia lo suficiente como para cortar materiales, ahora ya se es capaz de utilizar el láser para cortar pero nunca se le había dado una forma o un "contenedor" por así decirlo. Esto como todos los descubrimientos tiene su lado bueno y su lado malo, dependiendo de quien lo explote. Aunque me parece increíble que se puedan desarrollar espadas láser, quién sabe cual será su uso ¿Se utilizarán en la guerra? ¿Provocará esto una nueva forma de hacer el acto bélico? ¿Qué sera lo siguiente...pistolas láser, rifles láser, tanques láser, bombas láser? Se que parece demasiado fantasioso y que parece que está muy lejos, pero el caso es que sin darnos cuenta, mientras tu estas leyendo esto y yo escribiéndolo, hay científicos que están investigando sobre ello y antes de lo que piensas habrán sacado múltiples usos a la interacción fotónica. Esto te hace pensar que ese futuro que vemos en las pelis de ciencia ficción, tampoco está tan lejos.

Fan de Iron Man no vuela, pero ya tiene su propio repulsor laser

Estos vídeos muestran como ya se están creando esas pistolas láser que decía en la conclusión, el primero es una pistola Zapper de un videojuego de Nintendo, que ha sido modificada.