Viernes, 27 enero 2012

Ingeniería

Paneles solares baratos que ya logran cruzar el umbral del 8 por ciento de eficiencia

Se ha conseguido alcanzar un nuevo récord de eficiencia en generación de electricidad fotovoltaica con un prototipo de célula solar que podría ser fabricada a bajo costo en grandes cantidades usando procesos industriales convencionales.

Producir de manera barata láminas enrollables de células solares, en un soporte de plástico y que puedan ser incorporadas en el exterior de edificios, automóviles e incluso en accesorios personales como mochilas y chaquetas ya es viable tecnológicamente, pero hasta ahora, esas láminas fotovoltaicas no habían sido capaces de generar bastante electricidad por centímetro cuadrado como para atraer el interés comercial.

La situación podría comenzar a cambiar ahora, pues el equipo de Franky So, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la Universidad de Florida, y el químico John Reynolds de la misma universidad, ha cruzado el umbral crítico del 8 por ciento de eficiencia, con un prototipo de panel solar probado con éxito en el laboratorio, lo que marca un hito en la historia de la energía solar. Ahora, por vez primera, hay posibilidades claras de introducir en el mercado en un futuro cercano láminas fotovoltaicas para generación barata de electricidad fotovoltaica.

El método se basa en una combinación especial de polímero y óxido de zinc como material para el transporte de la carga eléctrica.

El novedoso proceso usado por estos investigadores para aplicar el óxido de cinc en forma de película fue un punto clave para el éxito. Primero se mezcla con un polímero para que pueda esparcirse finamente en todo el dispositivo, y luego se elimina dicho polímero sometiéndolo a una luz ultravioleta intensa.

Próximamente, en el Laboratorio Nacional Risoe, de Dinamarca, se reproducirán los materiales y procesos desarrollados por el grupo de So y Reynolds, y se comprobará el nivel de calidad que se alcanza al usar un método convencional de fabricación industrial. La línea de investigación y desarrollo se extenderá también al Instituto Tecnológico de Georgia, en Estados Unidos.




Viernes, 27 enero 2012

Astronomía

¿Conviene reformar el calendario anual actual?

Las reformas del calendario siempre han sido controvertidas y difíciles de aplicar, pero han acarreado mejoras prácticas para la organización del tiempo. Ahora, un equipo de científicos propone reformar el calendario de una manera que lo vuelva mucho más práctico de lo que es en la actualidad.

Usando fórmulas matemáticas y aplicaciones informáticas, el astrofísico Richard Conn Henry y el economista Steve H. Hanke, ambos de la Universidad Johns Hopkins en Estados Unidos, han creado un nuevo calendario en el que cada nuevo período de 12 meses es esencialmente idéntico al anterior, y se repite año tras año de forma perpetua.

Usando el Calendario Permanente Hanke-Henry, si, por ejemplo, el día de Navidad cae en un Domingo en el 2012 (como lo sería según ese calendario), el 25 de Diciembre volvería a ser Domingo en el 2013, en el 2014 y así sucesivamente.

Por otra parte, bajo el nuevo calendario, el famoso poema mnemotécnico que comienza con "Treinta días tiene Noviembre..." y que nos permite recordar los días que tiene cada mes, ya no se aplicaría, porque Septiembre tendría 31 días, al igual que Marzo, Junio y Diciembre. El resto tendría 30 días.

Esta reforma drástica del calendario permitiría tener un calendario esencialmente idéntico de un año al siguiente, lo que ayudaría a lograr una planificación permanente y racional de las actividades del año, desde los días de asistencia a la escuela y las vacaciones, hasta los días festivos. Basta pensar en cuánto tiempo y esfuerzo se invierte cada año rediseñando la agenda laboral de cada organización en el mundo, para que resulte obvio que la nueva propuesta de calendario podría hacer la vida mucho más simple y traería beneficios notables.

Entre las ventajas prácticas, está la de que los días de las festividades caerían en el mismo día de la semana cada año.

Los beneficios económicos son incluso más grandes, tal como afirma Hanke, quien es experto en economía internacional. El nuevo calendario simplificaría los cálculos financieros. Por ejemplo, en todo lo referente a cálculos de intereses bancarios por préstamos, depósitos a plazo fijo y demás.

Ha habido en el pasado otros intentos de mejorar el calendario, pero todos los principales implicaban romper el ciclo de siete días de la semana, y eso es un cambio inaceptable para la mayoría de la población. En cambio, el calendario propuesto por Hanke y Henry nunca rompe ese ciclo tradicional.

Este nuevo calendario resultaría mucho más eficiente y fácil de usar que el Calendario Gregoriano actual que se ha estado empleando en los últimos cuatro siglos, desde 1582, cuando el pontífice Gregorio XIII aprobó la reforma por él promovida del calendario juliano, que se venía usando desde su instauración en el año 46 a.C. por Julio César.

En un esfuerzo por sincronizar el calendario juliano con las estaciones, el equipo papal le eliminó 11 días al mes de octubre en el año de la transición, y así, justo después del 4 de Octubre vino el 15 del mismo mes. Este ajuste era necesario para resolver las distorsiones acumuladas durante mucho tiempo a causa del mismo problema que convierte el diseño de un nuevo calendario eficaz y práctico en todo un desafío: el hecho de que nuestro año terrestre no tiene un número exacto de días, sino que tarda aproximadamente 365,2422 días en dar una vuelta alrededor del Sol.

Hanke y Henry resuelven ese exceso de casi 6 horas anuales descartando los años bisiestos, y agregando a cambio una semana extra periódicamente al final de Diciembre. Esto logra la sincronización del calendario con el periodo de tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta alrededor del Sol.




Viernes, 27 enero 2012

Psicología

La oxitocina, ¿la hormona capaz de mitigar la timidez?

La primera cita con alguien con quien se desea intimar, una entrevista para optar a un empleo, una fiesta en la que hay muy poca gente conocida, pueden ser retos difíciles de superar para las personas más tímidas, o como mínimo generar estrés. Esos ritos sociales, sin duda, hacen que los individuos tímidos o introvertidos sueñen con una poción mágica que los pueda hacer sentir como personas desenvueltas y encantadoras.

Esa poción mágica no existe, pero quizá un sucedáneo aceptable podría ser lanzado al mercado en un futuro no muy lejano bajo la forma de un espray nasal.

La oxitocina es una hormona conocida, entre otras cosas, por fomentar el apego de las madres hacia sus bebés, aumentar la confianza, e incrementar el altruismo, la generosidad y otros comportamientos positivos en la vida social.

Una nueva investigación ha encontrado que la aplicación intranasal de oxitocina puede mejorar la percepción de uno mismo en situaciones sociales, con el efecto de una mayor autoconfianza y seguridad en uno mismo.

El equipo de Mark Ellenbogen y Christopher Cardoso, de la Universidad de la Concordia en Canadá, ha comprobado que la oxitocina puede cambiar el modo en que un individuo se ve a sí mismo, lo cual a su vez podría volverlo más sociable. Bajo los efectos de la oxitocina, una persona se puede percibir a sí misma como más extrovertida, más abierta a nuevas ideas y más confiada.

En el estudio participaron unos 100 hombres y mujeres, con edades comprendidas entre 18 y 35 años. Para ser elegibles, los participantes no podían estar tomando medicina alguna, ni sufrir un trastorno mental o haberlo sufrido, ni drogarse o fumar tabaco.

Los participantes inhalaron por vía nasal oxitocina liberada mediante un espray, y respondieron cuestionarios sobre cómo se sentían 90 minutos después. A los participantes se les evaluó en busca de neuroticismo, extraversión, disposición a vivir nuevas experiencias, simpatía y escrupulosidad (lo responsable y cumplidora que es una persona).

Los participantes que se autoadministraron oxitocina intranasalmente dijeron haber experimentado niveles más altos de extraversión y disposición a vivir nuevas experiencias que quienes recibieron un placebo. Específicamente, la administración de oxitocina amplificó rasgos de la personalidad tales como la calidez, la confianza, el altruismo y la disposición a vivir nuevas experiencias.

El estudio se basa en investigaciones previas de la Universidad de la Concordia que mostraron que la oxitocina administrada intranasalmente puede influir en cómo la gente percibe su capacidad para hacer frente a circunstancias difíciles.




Jueves, 26 enero 2012

Microbiología

Primer caso conocido de parásito que se ha vuelto resistente a fármacos y al sistema inmunitario

Se ha descubierto que un parásito no sólo ha desarrollado resistencia a un medicamento común, sino que a la vez ha mejorado su capacidad de resistencia frente al sistema inmunitario humano. Parece que su batalla contra el fármaco también lo armó mejor contra el Ser Humano.

Que se sepa, ésta la primera vez que aparece en la Naturaleza un organismo con este doble blindaje, tal como advierte Manu Vanaerschot del Instituto de Medicina Tropical (ITG) y la Universidad de Amberes, ambas instituciones en Bélgica.

Los parásitos del género Leishmania estudiados por el equipo de Vanaerschot, son organismos unicelulares que ya habían sorprendido a los científicos anteriormente. Estos organismos son expertos en la adaptación a diferentes ambientes, y los únicos organismos conocidos en la naturaleza que no obedecen una regla básica de la biología: los cromosomas deben venir en pares.

Este parásito causa la leishmaniasis, una de las enfermedades parasitarias más importantes después de la malaria. Afecta a unos dos millones de personas, en 88 países, incluyendo a los europeos, y cada año mata a unas 50.000 personas. El parásito es transmitido por la picadura de ciertos mosquitos. La resistencia combinada a un medicamento y al sistema inmunitario humano apareció en la Leishmania donovani, la especie que causa la forma mortal de la enfermedad.

En el subcontinente indio, donde ocurre la mayoría de los casos, la enfermedad fue tratada durante décadas con compuestos de antimonio. Como era de esperar, el parásito se adaptó a la presión constante del fármaco, y evolucionó hacia una forma resistente a tales compuestos. En 2006, el tratamiento fue reemplazado por otro medicamento, ya que dos de cada tres pacientes no respondían al tratamiento tradicional.

Los compuestos de antimonio actuaban en estrecha conexión con el sistema inmunitario humano para matar el parásito. Esto probablemente dio a la Leishmania donovani la oportunidad de armarse en contra de ambos. No sólo se volvió resistente al fármaco, sino también más resistente a los macrófagos, que son células fundamentales de nuestro sistema inmunitario.

Todavía no se ha demostrado de manera inequívoca (entre otras cosas, porque obviamente no se puede emplear humanos a modo de cobayas para los experimentos que lo demostrarían), pero todo apunta a que las cepas de Leishmania resistentes no sólo sobreviven mejor en los humanos (son más "aptas"), sino que también enferman más a la gente (tienen una mayor "virulencia") que las no resistentes.

Es la primera vez que la ciencia encuentra un organismo que se beneficia de manera permanente de su resistencia. Normalmente, la resistencia sólo es útil cuando un patógeno es bombardeado con fármacos; el resto del tiempo esa resistencia acarrea más problemas que beneficios para el organismo, en comparación con las cepas "normales".




Miércoles, 25 enero 2012

Microbiología

Bacterias capaces de vivir en el subsuelo de Marte

Se ha descubierto que ciertas bacterias son capaces de vivir en condiciones ambientales comparables a las del subsuelo de Marte. Estos microbios han sido hallados en un tubo volcánico en la Tierra. Toleran temperaturas cercanas a la congelación y bajos niveles de oxígeno, creciendo incluso en ausencia de nutrientes orgánicos. En estas condiciones, su metabolismo es impulsado por la oxidación del hierro proveniente del olivino, un mineral frecuente en las rocas del tubo volcánico.

Estos microbios, tal como argumentan los autores del estudio, serían capaces de vivir en el subsuelo de Marte y en el de algunos otros astros.

En un ambiente controlado, a temperatura ambiente y con niveles de oxígeno normales, el equipo de Amy Smith y Martin Fisk (Universidad Estatal de Oregón) y Radu Popa (Universidad Estatal de Portland) demostró que los microbios pueden consumir materia orgánica (azúcar en este caso). Pero cuando los investigadores eliminaron la materia orgánica, redujeron la temperatura hasta cerca del punto de congelación y disminuyeron los niveles de oxígeno, los microbios comenzaron a utilizar como fuente de energía el hierro del olivino, un mineral común a base de silicato de magnesia y hierro, presente en rocas volcánicas de la Tierra y Marte.

Esta reacción microbiana no había sido documentada antes.

Los microbios fueron recogidos de un tubo volcánico cerca del Cráter Newberry en la Cordillera de las Cascadas, a una altitud de más de 1.500 metros. Estaban dentro del hielo sobre las rocas a unos 30 metros dentro del tubo volcánico, en un ambiente cercano a la congelación y con poco oxígeno. Se cree que el subsuelo de Marte posee condiciones similares, y por tanto cabe la posibilidad de que albergue o haya albergado microorganismos.

De hecho, Fisk examinó un meteorito originario de Marte que contiene ciertos rasgos que podrían indicar la acción de microbios, aunque no fue encontrado ningún material vivo. Rasgos similares fueron hallados en rocas del tubo volcánico del Cráter Newberry.

Se cree que en el subsuelo de Marte pueden reinar temperaturas más cálidas que en la superficie, e incluso existir agua líquida. Además, se sabe que hay olivino en rocas marcianas. Haber comprobado que el olivino puede dar sustento a algunas formas de vida microbiana, abre una nueva perspectiva sobre el potencial del planeta rojo para albergar formas simples de vida.




Miércoles, 25 enero 2012

Zoología

Mimetismo animal llevado al límite: Un imitador imitando a otro imitador

Se ha conseguido filmar por vez primera a un pez de la especie Stalix histrio intentando camuflarse mediante la estrategia de nadar muy cerca de un pulpo de la especie Thaumoctopus mimicus, conocido a su vez por su asombrosa habilidad para hacerse pasar por dos tipos de pez venenoso e incluso por serpientes marinas.

El arte natural de intimidar mediante el engaño ha alcanzado una nueva y sorprendente vuelta de tuerca en las aguas de Indonesia, donde se ha grabado y analizado por primera vez una asociación entre el pez Stalix histrio y el pulpo Thaumoctopus mimicus.

El talentoso pulpo imitador, que no fue descrito detalladamente por los científicos hasta 1998, es conocido por hacerse pasar por diversos tipos de serpientes y peces tóxicos, al posicionar de manera muy hábil sus extremidades, adoptar movimientos ondulatorios característicos de los animales imitados, y mostrar patrones intimidatorios con los colores marrón y blanco. Gracias a todo ello, el pulpo puede nadar al descubierto sin demasiado peligro de ser atacado.

El pez Stalix histrio, por otra parte, es un pez pequeño y tímido. Pasa la mayor parte de su vida adulta cerca de una madriguera en la arena, adonde regresa rápidamente cuando divisa a un depredador.

Durante inmersiones realizadas en Indonesia meses atrás, Godehard Kopp de la Universidad de Gotinga en Alemania, grabó una inesperada pareja de "amigos" formada por un ejemplar de cada uno de los dos animales. Como un chico debilucho buscando la amistad de otro fornido para protegerse de los matones del barrio, el pequeño pez fue visto siguiendo muy de cerca a un pulpo imitador a medida que se movía por el fondo arenoso. El pez tenía un patrón de colores marrón y blanco similar al exhibido por el pulpo, y era difícil de distinguir de entre los tentáculos del pulpo. Éste, por su parte, no parecía que lo notara o que le importara.

Kopp envió el vídeo a Rich Ross y Luiz Rocha de la Academia de Ciencias de California, quienes identificaron la especie del pez. Debido a que esta asociación nunca antes había sido filmada, la observación y su análisis han sido presentados a la comunidad científica a través de la revista académica Coral Reefs. Los investigadores suponen que el pez viaja con el pulpo para procurarse la protección de éste, lo cual le permite dejar su madriguera para buscar alimento, en lo que es un caso de mimetismo oportunista.




Lunes, 23 enero 2012

Psicología

¿Las emociones básicas se expresan igual en los rostros de todos los seres humanos?

Es común entre los psicólogos la opinión de que las emociones básicas del Ser Humano se expresan facialmente del mismo modo en todos los individuos. Hay incluso en la criminología una línea de investigación científica encaminada a conseguir discernir cuándo un sospechoso miente, o ha hecho o planea hacer algo malo, mediante la detección en su rostro de "microexpresiones" espontáneas, que pueden pasar desapercibidas por observadores humanos, pero que sistemas automáticos de procesamiento ultradetallado de imágenes faciales podrían detectar.

Sin embargo, esta suposición de que las emociones básicas del Ser Humano se expresan facialmente del mismo modo en toda la gente, podría ser errónea, según la psicóloga Lisa Feldman Barrett de la Universidad del Nordeste, y del Hospital General de Massachusetts, en Estados Unidos ambas instituciones. Ella discrepa de esta corriente de opinión y ha presentado sus argumentos al respecto en un artículo publicado en Current Directions in Psychological Science, una revista editada por la Association for Psychological Science (Asociación para la Ciencia Psicológica).

"Lo que decidí hacer en este artículo es recordar a los lectores las pruebas en contra de la idea de que ciertas emociones son biológicamente básicas, como por ejemplo que las personas fruncen el ceño sólo cuando están enojadas, o hacen una mueca determinada sólo cuando están tristes", explica Barrett.

Según los partidarios de esa universalidad de las expresiones, ciertos movimientos de los músculos faciales evolucionaron para expresar ciertos estados mentales y preparar al cuerpo para reaccionar de modo estereotipado ante ciertas situaciones. Por ejemplo, abrir más los ojos cuando se está asustado podría ayudar a obtener más información sobre aquello que nos amenaza, y a la vez indicar a la gente cercana que está sucediendo algo peligroso.

Sin embargo, Barrett, y algunos otros científicos piensan que las expresiones no son señales emocionales innatas que se expresen en el rostro automáticamente.

Algunos científicos han propuesto que las emociones regulan la respuesta física ante una determinada situación. Sin embargo, Barrett argumenta que no hay pruebas de que, por ejemplo, cierta emoción acostumbre a producir los mismos cambios físicos cada vez que es experimentada. "Varía mucho lo que la gente hace y lo que hacen sus cuerpos y rostros al experimentar el enojo, la tristeza o el miedo", argumenta la investigadora.

Los libros de texto de introducción a la psicología dicen que hay unas siete (entre cinco y nueve) emociones biológicamente básicas que generan cada una cierta expresión facial específica que cualquier persona del mundo puede reconocer. Sin embargo, las evidencias que Barrett esgrime no respaldan esa suposición. Ella considera que en lugar de afirmar que todas las emociones se pueden catalogar dentro de unas pocas categorías generales, y que cualquier persona las expresa del mismo modo, los psicólogos deberían trabajar en conocer mejor cómo varía la expresión de las emociones entre las personas.

Este debate no es puramente académico. En los últimos años se ha registrado un auge en el desarrollo de técnicas de reconocimiento de expresiones faciales sutiles que permitan a vigilantes y personal de seguridad en general detectar que alguien está a punto de cometer un crimen. Sin embargo, Barrett cree que esas técnicas pueden conducir a demasiadas equivocaciones, y acabar haciendo más mal que bien. "Hay bastantes evidencias de que no existe ningún rasgo identificativo inequívoco para el miedo, la ira o la tristeza que se pueda detectar en otra persona. Si usted desea mejorar su precisión para leer una emoción en otra persona, también debe tener en cuenta el contexto".




Lunes, 23 enero 2012

Arqueología

Tumbas y basura, los cementerios de Pompeya también servían simultáneamente como vertederos

En lo que hoy parece una combinación moralmente reprobable, los mismos terrenos empleados para enterrar a los difuntos, tenían un uso simultáneo como basureros en la ciudad de Pompeya hace casi 2.000 años. Los arqueólogos del siglo XIX ya encontraron indicios de este doble uso, pero la idea de que una misma sociedad arrojase basura donde depositaba los restos mortales de sus seres queridos, les pareció poco creíble, y asumieron que los cementerios fueron primeramente abandonados, y tiempo después usados como vertederos por otras gentes.

La utilización simultánea de los terrenos para ambas funciones se ha venido considerando, por tanto, inconcebible. Pero ahora un nuevo estudio indica que sí se dio este uso simultáneo tan perturbador. Tumbas y basura convivían juntas en Pompeya, antes de la erupción del volcán Vesubio que sepultó a la ciudad bajo enormes cantidades de ceniza y piedra pómez.

Ésta es la conclusión a la que ha llegado el equipo de la arqueóloga Allison Emmerson.

La nueva investigación contradice suposiciones ampliamente aceptadas sobre cómo y por qué se han encontrado antiguos montones de basura apilada en y alrededor de las estructuras funerarias ubicadas en diversas partes de Pompeya. Estas acumulaciones de desechos incluyen huesos de animales despedazados y carbonizados, huesos de perros y caballos, fragmentos de cerámica y material arquitectónico roto. Se encontró basura dentro y junto a estructuras de tumbas. Incluso en un conjunto de tumbas, esta basura permaneció casi igual a como estaba en el año 79 de nuestra era, debido a que la gruesa capa de cenizas que cubrió al conjunto también la conservó.

La presencia de estos materiales de desecho en cementerios, algo que en otras épocas y culturas se consideraría un sacrilegio abominable, ya la detectaron los arqueólogos del siglo XIX en sus trabajos de excavación en Pompeya, pero ellos asumieron que las tumbas excavadas llenas de basura antigua debieron haber caído en desuso y deterioro casi dos décadas antes de la erupción catastrófica del Vesubio en el año 79 d.C. Ellos (y arqueólogos posteriores) teorizaron que las tumbas de Pompeya estaban cubiertas de basura debido, en parte, a un potente terremoto ocurrido en el año 62 d.C. y a que las tumbas fueron abandonadas y olvidadas después del terremoto, ya que la ciudad debió haber estado en decadencia y sus habitantes centrados en cuestiones más pragmáticas.

La hipótesis fue aceptada sin mayores análisis. Según Emmerson, eso se debió en parte al escaso interés que esos arqueólogos de las primeras excavaciones en Pompeya tenían en examinar la basura antigua y en lo que estos materiales arqueológicos tan poco majestuosos pudieran decir sobre la vida cotidiana de aquellas gentes y sobre su idiosincrasia cultural.

Sin embargo, esa hipótesis ha sido refutada por investigaciones recientes que han demostrado que Pompeya se había recuperado tras el terremoto del año 62 d.C., y que cuando llegó el fatídico año de la erupción estaba inmersa en un período de rejuvenecimiento, como una ciudad importante en una de las regiones más ricas del Imperio Romano.

La sospecha de que para los habitantes de Pompeya la basura no era algo especialmente ofensivo, y de que la ciudad carecía de un sistema bien organizado para arrojar la basura lejos de los espacios urbanos más usados por los habitantes, comenzó a surgir con muchos detalles que Emmerson comenzó a ver en los trabajos de excavación de 2009. "Por ejemplo, excavé en una habitación de una casa donde la cisterna (para almacenar agua potable y agua para lavar) estaba situada entre dos pozos de desechos. Ambos pozos estaban completamente llenos de basura, integrada mayormente por cerámica doméstica rota, huesos de animales y otros residuos de alimentos", explica la arqueóloga. En otras palabras, para la gente era incluso normal tener vertederos de basura en la propia vivienda.

Los terrenos destinados a los difuntos tampoco estaban en las afueras de la ciudad, o al menos en un lugar discreto. Ni siquiera estaban vallados. Las tumbas estaban situadas a lo largo de calles céntricas.

De hecho, no era raro, como han comprobado los investigadores al examinar la ciudad, que la gente arrojase la basura en rincones de calles y callejones, e incluso en el suelo de sus propias viviendas, además de, por supuesto, en las afueras de la ciudad y en el perímetro de las murallas, acumulándose grandes cantidades de desechos en bastantes zonas.

La gente, por tanto, estaba acostumbrada a vivir rodeada de basura, y aceptaba el hedor de la misma como una molestia inevitable, que formaba parte de la vida cotidiana.

Por todo eso, los cementerios y tumbas de Pompeya eran simplemente otro sitio más al que arrojar basura.

De hecho, las tumbas y cementerios eran considerados apropiados incluso para la ubicación en ellos de publicidad de la época, desde anuncios de espectáculos hasta alegatos políticos.

En general, cuando un romano se enfrentaba a la muerte, estaba más preocupado por el recuerdo que guardasen de él los vivos que de lo que le sucediera después de morir. Las personas querían ser recordadas, y la manera de lograrlo era una gran tumba en una zona muy céntrica y concurrida. En otras palabras, estas tumbas y cementerios no estaban destinados a ser lugares para la reflexión silenciosa. Las tumbas eran para ser vistas y constituir una parte importante de la vida cotidiana, no para estar apartadas, limpias o tranquilas.

 

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