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Archive for the ‘Tecnología’ Category

Un grupo de científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional, prueban a nivel experimental un método combinado de hongos y nanopartículas para limpiar las aguas negras.

El trabajo encabezado por la investigadora Refugio Rodríguez Vázquez, desarrolló métodos de recuperación de aguas negras e industriales, a partir de procesos combinados biotecnológicos y de nanotecnología, donde se usan hongos y nanocristales.

Rodríguez Vázquez explica que en nuestro país no se ha trabajado con la aplicación de estas tecnologías combinadas, y a diferencia de los trabajos realizados a nivel internacional, donde se emplean nanomateriales, los investigadores mexicanos utilizan los catalizadores sujetos a un soporte dentro del fotorreactor, que tiene la ventaja de que el catalizador no se libera en el agua, por lo que no se estaría contaminado al ecosistema.

“Al aplicar este método de limpieza de aguas negras, donde se combinan dos procesos: uno biotecnológico con hongos y otro nanotecnológico, la biomasa fúngica resultante se podría reutilizar en productos alternos de alto valor agregado, además de recuperar y depurar el agua con mejor calidad, con este sistema sería posible regresar agua limpia a partir de las descargas de aguas negras de la Ciudad de México”, señaló.

La biotecnología ambiental consiste en el uso de seres vivos para beneficio humano, en especial para depurar aguas negras utilizando bacterias y otros microorganismos, por su parte la nanotecnología emplea átomo y moléculas.

La mayor dificultad que enfrentan los científicos para limpiar las aguas residuales es eliminar, además de la materia orgánica, la remoción del nitrógeno y el fósforo, que se encuentran en altas cantidades en el agua, así como los microorganismos patógenos, como la Salmonella, E. coli, Coliformes totales o Coliformes fecales, entre otros, que causan enfermedades gastrointestinales.

Los expertos lograron mejorar la calidad del agua al acoplar el proceso biológico a procesos secundarios (sedimentación, coagulación, filtración y electrocoagulación) para remover el alto contenido de metales de las aguas residuales de la industria de reciclaje de papel. Se acopló el tratamiento terciario con nanotecnología, con lo que se removió en tiempos relativamente cortos, (20 a 90 minutos), diversos contaminantes orgánicos tóxicos y se eliminaron también los microorganismos del agua.

23 de marzo 2012, eluniversal.com

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El ingeniero mexicano Sergio Jesús Rico desarrolló un sistema de riego denominado “lluvia sólida” que eleva casi 20 veces el rendimiento agrícola en zonas áridas, informó el Instituto Politécnico Nacional (IPN).

La tecnología creada por Rico consiste en el uso de una sustancia que atrapa el agua en forma de gel y la adhiere a las raíces de las plantas, lo que permite mantenerlas hidratadas, indicó el IPN en un comunicado.

El especialista, egresado de la carrera de Ingeniería Química Industrial, utilizó en su proyecto una fórmula de poliacrilato de potasio (un polvo blanco similar al azúcar), al cual se adhieren las moléculas de agua para formar un gel.

El IPN afirmó que por cada kilogramo de esta fórmula se gelatinizan 500 litros de agua, es decir media tonelada de “lluvia sólida”.

El investigador señaló que este producto puede utilizarse en todo tipo de vegetación, como pastos o bosques, y sobre todo en la producción de alimentos. Esta técnica demostró su eficacia desde 2005 después de que se aplicó a cultivos de maíz en el estado de Jalisco, informó el IPN.

Precisó que ahí se utilizaron dos sistemas de riego: uno tradicional, con lluvia de temporal, que produjo 600 kilogramos por hectárea, y uno con “lluvia sólida”, con un rendimiento de 10 toneladas por hectárea.

“La lluvia sólida es un sistema de riego que, a diferencia de otros como el de goteo y cintillo, es el único que emplea agua en estado sólido; los resultados son extraordinarios porque la raíz se mantiene húmeda por varios meses, y se rehidrata en repetidas ocasiones con las precipitaciones”, resaltó Rico.

El IPN explicó que el agua de lluvia se adhiere al gel localizado en las raíces de las plantas y éste se humedece lo suficiente y permite aprovechar al máximo el líquido, con lo que “no hay desperdicio, el agua no se filtra al subsuelo, ni se evapora”.

La “lluvia sólida” es ideal para sembrar en zonas áridas, áreas de baja precipitación y en parcelas sin riego. Además, la técnica permite almacenar y transportar agua en este estado hacia lugares de difícil acceso.

La lluvia sólida se ha aplicado también en los poblados de Perote, Veracruz; La Piedad, Michoacán, y Topilejo, Distrito Federal, así como en India con sembradíos de papaya, mango, cacahuate, algodón, trigo y palmeras de coco.

Con el sistema tradicional esos cultivos requieren riegos de 80 litros, una vez por semana, a diferencia del método con lluvia sólida, en el que sólo es necesario un riego de 50 litros cada tres meses.

En Colombia se aplicó este novedoso método de irrigación en invernaderos de rosas y claveles; “los resultados indicaron un ahorro de 75% en los costos de riego, 100% en incremento de follaje y flores, y 300% en desarrollo de raíces”, explicó el investigador.

Rico Velasco señaló que el producto puede utilizarse en vegetación de todo tipo, como pastos, bosques, campos, invernaderos y sobretodo en la producción de alimentos, además de ser ideal para sembrar en zonas áridas, áreas de baja precipitación y parcelas de riego.

El experto indicó que también se puede almacenar en costales, lo que permite su transportación hasta los lugares de difícil acceso, como montañas, donde se dificulta la entrada de una pipa de agua pero es posible enviarlo en animales de carga.

Explicó que la lluvia es capturada de los techos y otros medios, posteriormente es dirigida y almacenada en recipientes de cualquier tipo; una vez que está en contenedores, se realiza el proceso de solidificación.

Dijo que el continuo crecimiento de los desiertos, el cambio climático y la incertidumbre de la temporada de lluvias son problemas que se superan con la instalación de la ‘lluvia sólida’ en la raíz de las plantas, pues la humedad permite la siembra, cosecha y sobrevivencia aún en temporada de sequía.

El IPN destacó que debido a su “exitosa metodología de irrigación”, el Instituto Internacional del Agua de Estocolmo (SIWI) nominó para 2012 al ingeniero Rico al Premio Mundial del Agua, que se otorga cada año.

De acuerdo con la Comisión Nacional del Agua (Conagua) la sequía que azota a México se podría prolongar hasta verano.

En conferencia de prensa, su director José Luis Luege, explicó que en febrero y marzo se prevé que lloverá sólo 48% de lo que comúnmente se registra.

Ante ese panorama destacó la necesidad de extremar la eficiencia en el uso del agua, especialmente en las actividades agropecuarias e incrementar las medidas de prevención de incendios forestales; por lo que la lluvia seca es una alternativa eficaz ante este panorama.

http://www.eluniversal.com

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Una computadora que sabe calcular raíces cuadradas, ¡vaya novedad!, eso ya lo hacían las calculadoras más básicas.
Pues sí es una novedad, porque se trata del más complejo ordenador basado en ADN construido hasta el momento, presentado por un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech, por sus siglas en inglés).

Este tipo de computación reemplaza el silicio de los chips de la informática “tradicional” por moléculas de ADN, en las que las hebras de este material -que es el que contiene la información genética de los seres vivos-, se las hace funcionar como “bits” (la unidad fundamental de la informática, que puede asumir los valores 0 o 1 del sistema binario de numeración) por medio de reacciones químicas.
El trabajo de los científicos de Caltech, presentado en la revista Science, puso 130 hebras de ADN a funcionar en conjunto.

Este tipo de experiencias no busca rivalizar con la electrónica tradicional, sino idear formas para resolver problemas computacionales en contextos biológicos, tal vez hasta dentro del cuerpo humano.

La computación basada en ADN fue propuesta por primera vez por Leonard Adleman en 1994, para resolver lo que se conoce como el “problema del viajante de comercio”: determinar el camino más corto para unir una serie de puntos geográficos distantes.

En 2006, Erik Winfree, de Caltech, junto a otros colegas presentaron en Science un marco de trabajo, cuyo abordaje se basaba en “programar” hebras individuales de ADN para recrear una serie de elementos comunes en la computación convencional, como puertas lógicas, amplificación y feedback.

“Queremos construir sistemas químicos capaces de analizar los ambientes moleculares en los que se encuentren, capaces de procesar señales químicas, y tomar decisiones y acciones a nivel de la química”, señaló Erik Winfree, del Instituto de Tecnología de California

“Esos circuitos eran más pequeños (que los del actual trabajo presentado por los científicos) y utilizaban moléculas de ADN más complejas, que hacía más difícil revisar errores en el sistema y generaban otros problemas”, le dijo Winfree a la BBC.

En esta ocasión, Winfree y su colega Lulu Qian, utilizaron lo que llaman “puertas vaivén”, que permite organizar e intercambiar hebras de ADN utilizando dispositivos más sencillos.
Su trabajo demostró que las puertas vaivén pueden utilizarse para crear puertas lógicas, el elemento base con que la computación electrónica manipula la información. También lograron multiplicar por 5 el número de secciones de ADN jamás implementadas en una computadora de este tipo.

Este enfoque puede servir para desarrollar dispositivos aún más complejos, según los científicos, pero el proceso es lento. Por ejemplo, para calcular la raíz cuadrada de un número de 4 bits la computadora se demora entre 6 y 10 horas.

Sin embargo, Winfree explicó que la meta en este tipo de computación no es sólo la velocidad. “Nuestro objetivo es -y ha sido por muchos años- enriquecer los procesos químicos para poder programar el comportamiento molecular”.

“Queremos construir sistemas químicos capaces de analizar los ambientes moleculares en los que se encuentren, capaces de procesar señales químicas, y tomar decisiones y acciones a nivel de la química”, agregó Winfree.

BBC Mundo, Tecnología

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Teléfono de papel

Investigadores canadienses anunciaron que una versión comercial del teléfono de papel, desarrollado por la Universidad Queen, de Canadá, sobre la base de una pantalla flexible, puede estar disponible en cinco años.

El teléfono de papel ha sido desarrollado por el Human Media Lab de la Universidad Queen junto con la Universidad de Arizona (ASU) y la compañía taiwanesa E Ink, que produce pantallas para los lectores electrónicos de libros.

La doctora Audrey Girouard, del Human Media Lab, declaró que el aparato denominado Paperphone “es un prototipo de un móvil realizado con una pantalla flexible E Ink y que se dobla como método de interacción en vez de utilizar la presión de los teléfonos actuales”.

“Esta computadora se ve, se siente y opera como una pequeña hoja de papel interactiva”, afirmó el doctor Roel Vertegaal, director de Human Media Lab, “Interactúas con ella al doblarla como un teléfono celular, al tocar sus esquinas pasas páginas o puedes escribir sobre ella con un bolígrafo”.

El teléfono de papel está compuesto de una pantalla flexible en blanco y negro de 9.5 centímetros en diagonal, un circuito integrado también flexible, dotado con un procesador Gumstix y sensores para detectar el doblamiento de la pantalla.

El prototipo, del que sólo existe una unidad, se conecta a una computadora portátil para registrar la manera en que los usuarios que lo prueban lo flexionan.

A pesar de las limitaciones del prototipo, Girouard dijo que la comercialización de productos que utilicen una pantalla flexible de este tipo podrá producirse en un plazo de entre 5 y 10 años.

Girouard explicó que la pantalla flexible E Ink “no emite luz, como las pantallas de LCD, sino que refleja la luz como el papel y puede doblarse hasta un máximo de 70 grados” y adelantó que la compañía E Ink trabaja en versiones de color de la pantalla.

Por otra parte, Vertegaal señaló en un comunicado que “éste es el futuro. Todo será y se sentirá como esto (Paperphone) dentro de cinco años. Este ordenador parece, se siente y opera como una pequeña hoja de papel interactivo”.

Girouard explicó que las pantallas flexibles tienen el potencial de “reemplazar los documentos de papel en las oficinas” y ahora Human Media Lab investiga cómo utilizar múltiples pantallas al mismo tiempo y diferentes formas de introducir las órdenes, ya sea con un lápiz o con la presión de los dedos.

Inicialmente, la compañía electrónica desarrolló un prototipo llamado “paperWindows” cuando todavía no existían pantallas flexibles, en las que utilizaron proyecciones sobre papel.

El dispositivo se exhibirá el 10 de mayo en la conferencia de Interacción Informática Humana a celebrarse en Vancouver, Canadá.

En el mismo evento los investigadores planean mostrar un dispositivo que llaman Snaplet y que asume distintas funciones dependiendo de cómo se use y flexione. Puede ser un reloj si se dobla alrededor del brazo, una tableta si de deja liso o un teléfono si asume una forma cóncava.

Los creadores señalaron que este proyecto significa un cambio en la manera de construir varios electrodomésticos y no sólo teléfonos celulares.

 

 El Universal.com

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La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicadas al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales).

Nano es un prefijo griego que indica una medida, no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.

Enfermedades como cáncer o diabetes, conflictos energéticos, la falta de alimentos y agua, podrán ser atendidos gracias a los avances en esta disciplina. La nanotecnología trabaja en el desarrollo de opciones para contrarrestar la insuficiencia alimentaria. Y la crisis por agua podría resolverse con nanofiltros que desalinicen el agua de mar.

 La nanotecnología representa una de las principales opciones para resolver muchos de los “problemas cruciales” que hoy enfrenta la humanidad. Enfermedades como cáncer o diabetes, conflictos energéticos, la falta de alimentos y agua, podrán ser atendidos gracias a los avances en esta disciplina, aseguró Nikola Batina, del laboratorio de Nanotecnología e Ingeniería Molecular de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) unidad Iztapalapa.

Durante las actividades del foro Nanomédica, el académico indicó que la nanotecnología en el área de la medicina ve al cuerpo humano como una máquina y con ello se puede analizar célula por célula y aliviar enfermedades o detectarlas con mayor anticipación.

“En 20 años es posible que el planeta sea habitado por 9 mil millones de personas. Por ello se espera una crisis de energía e insuficiencia en comida y agua limpia. En toda la historia de la humanidad, problemas como éstos no se resuelven con guerras o con la disminución en el número de personas, sino con el desarrollo de tecnología eficiente. Y para los retos presentes y futuros, la nanotecnología nos ofrece soluciones a escala global.”

Los avances en esta ciencia permitirán al ser humano desarrollar nuevas formas de energía, por ejemplo el diseño de celdas solares o catalizadores más eficientes con base en nanopartículas (que son mil veces más pequeñas que un micrómetro).

También, expuso, la nanotecnología “trabaja en el desarrollo de opciones para contrarrestar la insuficiencia alimentaria. Y la crisis por agua podría resolverse con nanofiltros que desalinicen el agua de mar”.

En todo el mundo, los científicos ya trabajan en el proceso de nanomedicinas que tienen la capacidad de atacar directamente a las células que han sido dañadas por alguna enfermedad.

“En este campo podemos ver al cuerpo como una gran máquina y tratarlo como un ingeniero a ésta. La nanomedicina mejora los tratamientos; las moléculas enfermas de cáncer, por ejemplo, podremos identificarlas y atacarlas directamente. Además, gracias a los nanosensores hay una detección más temprana de las enfermedades. Éste es el valor que esperamos con la nanotecnología, es como un nuevo salto de tecnología en la civilización, es la nueva esperanza.”

La nanotecnología involucra el estudio y manipulación de la materia a nivel atómico y molecular. Su impacto en la vida moderna ha desatado una de las revoluciones científicas más importantes para la humanidad, debido a que cuando se efectúan estudios a una escala tan pequeña surgen fenómenos y propiedades totalmente nuevas.

La aplicación de la nanotecnología en campos de la investigación como la medicina y la biología ha creado nuevas expectativas de uso, sobre todo en el  área de neurociencias, donde esta disciplina tiene el potencial de incrementar radicalmente las opciones para prevenir, diagnosticar y tratar enfermedades neurológicas, se informó durante el foro.

Batina aseveró que en países como Estados Unidos, Inglaterra, Japón y Francia, el desarrollo de la nanomedicina está muy avanzado, y algunos productos están ya en etapa de aprobación para su uso. En México, dijo, también existen estas investigaciones gracias a que el país cuenta con especialistas e investigadores de alto nivel, además de que las nuevas generaciones manifiestan mucho interés en la disciplina –que tiene que ser por fuerza multidisciplinaria–, por lo que el futuro de esta ciencia en México es prometedor.

 

Con información de http://noticias.universia.net.mx

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Científicos desarrollaron un nuevo material, una arena recubierta con grafito, que -según afirman- potabiliza el agua a un costo más bajo.

El agua contaminada podría ser purificada de una forma más efectiva utilizando un material nuevo y más barato, aseguró un grupo de investigadores de la universidad de Rice en Texas, Estados Unidos.

La llamada “superarena” promete convertirse en un método de bajo costo para potabilizar el agua en los países en desarrollo.

Este material consiste en granos de arena recubiertos con óxido de grafito, un elemento abundante en el mundo que comúnmente se utiliza para fabricar las minas de los lápices.

Los científicos que desarrollaron la “superarena” describieron su trabajo en la revista Applied Materials and Interfaces, de la Sociedad Química de Estados Unidos.

En muchas partes del planeta, el acceso al agua potable y a la infraestructura sanitaria es aún limitado.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), “sólo el 60% de la población en África subsahariana y el 50% de los habitantes de Oceanía emplean fuentes mejoradas de agua potable”.

La “superarena” podría solucionar este problema, especialmente porque muchos pueblos han usado la arena para purificar agua desde tiempos inmemoriales.

No obstante, las técnicas de filtración con arena común y corriente tienen sus bemoles.

La doctora Wei Gao, de la universidad de Rice, le dijo a la BBC que la arena gruesa es poco efectiva cuando el agua está contaminada con organismos patógenos, toxinas orgánicas y metales pesados, mientras que la fina es un poco mejor porque el agua la atraviesa muy lentamente.

“Nuestro producto combina la arena gruesa con un material de carbón que puede ofrecer una mayor retención de las sustancias contaminantes y al mismo tiempo tiene una buena permeabilidad”, explicó.

Wei afirmó que la técnica que desarrollaron para crear la “superarena” consiste en diluir el óxido de grafito en agua y mezclarlo con arena común y corriente.

“Calentamos la mezcla a 105º C durante varias horas, con el fin de que el líquido se evapore, y sólo después podemos utilizar el producto final, la ‘arena recubierta’ para purificar el agua contaminada”.

El científico que dirigió el equipo, el profesor Pulickel Ajayan, dijo que el óxido de grafito se puede mejorar aún más para que sea más selectivo y sensible a determinadas toxinas, como los metales pesados.

Otro miembro del grupo, el doctor Mainak Majumder, de la Monash University de Australia, comentó que otra de las grandes ventajas de la “superarena” es que es barata.

“Este material tiene un rendimiento similar al de otros productos de carbón distribuidos comercialmente”, destacó.

“Pero debido a que puede ser sintetizado a temperatura ambiente, usando fuentes baratas de grafito, es probable que tenga una mejor relación costo-beneficio”.

El doctor Majumder añadió que, en Australia, numerosas compañías mineras no sólo extraen grafito sino que además producen gran cantidad de desechos ricos en ese elemento.

“Estos residuos pueden ser aprovechados para la purificación de agua”, concluyó.

 BBC.com

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Los campesinos gastan millones de dólares al año para comprar semillas mejoradas que tengan las características genéticas deseadas.

Científicos mexicanos descubrieron la clave de la sexualidad de las plantas en una proteína de nombre “Argonauta 9”, lo que podría cambiar la agricultura en el mundo al eliminar la necesidad de semillas, informó el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional.

Los investigadores del Cinvestav Unidad Irapuato, en el estado de Guanajuato, en colaboración con científicos de Francia y Estados Unidos, lograron el hallazgo tras estudiar durante varios años la vida sexual de las plantas que se reproducen asexualmente.

El investigador mexicano Jean Philippe Vielle Calzada, adscrito al Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (Langebio) del Cinvestav, destacó en rueda de prensa que el descubrimiento, que aparece en un artículo publicado en la revista Nature,  podría beneficiar a miles de agricultores.

El equipo liderado por Vielle demostró que la proteína que encontraron en la Arabidopsis thaliana (una planta que se utiliza regularmente en investigaciones) puede “reprimir las células sexuales de la planta, ya que es una proteína conformada por pequeñas moléculas y se comporta como reguladora maestra”.

Esta cualidad le permite a la proteína controlar el destino de las células, ordenándoles cuándo y cómo se deben convertir en células reproductivas.

Ello “abre la posibilidad de que muchas plantas puedan reproducirse por medio de la “apomixis”, es decir, a partir de su misma información genética sin necesidad de semillas, debido a que todas tienen entre sus características a la proteína “Argonauta 9′”, aseveró,

El académico del Cinvestav, uno de los centros de investigación avanzada más prestigiosos de México y que pertenece al Instituto Politécnico Nacional, indicó que el descubrimiento permitirá saber “cuáles son los procesos que se necesitan alterar en plantas sexuales para inducir el mecanismo”.

Los investigadores emprendieron la búsqueda de genes activos en el óvulo de la pequeña planta para encontrar las proteínas fundamentales que dirijan la reproducción asexual.

“La reacción que presentó la proteína Argonautas 9 fue la de producir varios gametos anormales, en vez de sólo uno, de esta manera no había la mitad de los cromosomas, sino todo el material genético”, explicó.

La reproducción de casi 99% de las plantas se da por vía sexual, con la producción de células espermáticas que derivan del polen, las cuales se unen con células ováricas, sin embargo, “las semillas que surgen no guardan sus características deseables”, dijo.

“Los campesinos gastan millones de dólares al año para comprar semillas mejoradas que tengan las características genéticas deseadas, las cuales se conocen como ‘semillas híbridas’ porque buscan generar híbridos con la mejora de genes del valor de las plantas”, apuntó.

La apomixis es el proceso que se da con la formación de embriones sin necesidad de fecundación, lo que sería parte de uno de los mayores retos de la tecnología agrícola moderna para la siembra de semillas recurrentemente.

Este método permite que las células reproductivas femeninas no pierdan la mitad de sus cromosomas, y conserven su ADN intacto, dando como resultado una planta idéntica a su madre.

El científico mexicano subrayó que apenas se trata de un “primer paso” y que aún faltan muchos interrogantes por resolver antes de llevar este hallazgo al campo de la agroindustria.

Leer artículo en Nature

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