Re: FORO-CIENCIA

El tacto en la simulación, una faceta en pleno desarrollo que se establece con dispositivos hápticos


Simulador de 'jumbo' de la Fundación Santa Bárbara. (Foto       iCYT)


En un conocido videojuego de carreras de coches para la videoconsola Wii, cada vez que el jugador atraviesa una zona de baches o choca contra alguno de sus contrincantes el mando que sostiene entre las manos vibra, de tal manera que se reproduce de una forma primaria lo que sentiría si eso sucediera en la realidad. Éste es un ejemplo primario de las posibilidades que ofrecen los denominados dispositivos hápticos, los cuales son capaces de introducir en la simulación el sentido del tacto, que se suma a los ya existentes de vista y oído. La Universidad de León celebra durante esta semana un curso sobre estas tecnologías en el que participan diferentes alumnos con conocimientos de programación.
El háptico es al tacto lo que lo gráfico es a la vista, de tal manera que su inclusión en un sistema audiovisual permite al usuario, estableciendo contacto manual con el aparato, tocar lo que aparece en la pantalla. Su funcionamiento está basado en una serie de sensores y pequeños motores que sirven para que éste adopte unos parámetros que reproducen una determinada situación, ha explicado a DiCYT Camino Fernández Llamas, investigadora de la ULE y una de las responsables del curso.
Así por ejemplo, si en el monitor de un ordenador al que está conectado el háptico aparece una pelota de goma, el jugador notará cómo al tocarla se ablandará; mientras que si figura una caja de cartón rugosa, podrá notar sus surcos mientras la recorre con la mano.
Uno de los campos en el que habitualmente se aplican este tipo de herramientas es el de la simulación de experiencias de vuelo, de conducción o de ejecución de diferentes tareas de trabajadores de centrales nucleares, eléctricas o plataformas petrolíferas, entre otras muchas. “Están destinados al entrenamiento de todos los operarios que no se pueden ejercer sin más desde el primer día en el puesto de trabajo, sino que se tienen que entrenar antes para evitar fallos o complicaciones”, ha destacado.
Uno de los campos en los que estos dispositivos hápticos cuentan con más aplicaciones es la medicina y, en concreto, la cirugía, para la que existen simuladores que permiten a los futuros profesionales sentir el tacto de una parte del cuerpo de un paciente en una operación. Existen dispositivos con los que se pueden emular situaciones diferentes, pero también otros, "bastante más caros", destinados a situaciones específicas.
"Puede haber uno que simule todo el armazón del asiento del dentista, con todo el instrumental, y el paciente virtual. Entonces, el dentista entrena como si estuviera con un paciente de verdad y siente el tacto de la boca del paciente, del torno o de la jeringuilla que usa para poner la anestesia", ha incidido. En otro, específico del tratamiento de un aneurisma de aorta, el practicante podrá introducir el catéter en el cuerpo del paciente e ir ensayando el modo correcto de realizar ese delicado procedimiento.
Uno de los objetivos "a largo plazo" de los investigadores de la Universidad de León es aplicar estos dispositivos hápticos en la simulación de operaciones de veterinaria para los alumnos de esta facultad. De momento, los aparatos de los que dispone los están usando en el desarrollo de juegos para la rehabilitación de las personas mayores. "Es para todos los juegos que cuando van a los cursos de memoria les ponen, como el de mover un punto en la pantalla o hacer un puzle".
Uno de los proyectos en los que trabajará el equipo consiste en la creación de un tangram (juego que consiste en formar una determinada silueta, como un cuadrado, con la unión de una serie de piezas) en el que se incluyan estos sistemas hápticos. "Se les mostraría en la pantalla las fichas del tangram y ellos las moverían y así lo notarían". Y si la actividad se desarrollara sobre un espacio acotado por paredes, se simularía la imposibilidad de atravesar el muro cuando lo toquen con la pieza, ha aseverado. (Fuente: RAG/DiCYT)

Acerca del sesgo anglosajón en algunas áreas de la Historia de la Ciencia




La Dra. María Cruz Berrocal, investigadora del CSIC, está involucrada desde hace un tiempo en la búsqueda de la presencia hispánica en el Pacífico. Concretamente, el equipo que codirige Berrocal, al trabajar sobre el tema en Taiwán (isla de Heping), parece estar a punto de acercarse a un objetivo muy anhelado: la ubicación exacta de un fuerte y un convento españoles establecidos en la isla hacia el año 1626. Agrega la Dra. Berrocal: “Como todos los primeros encuentros entre poblaciones nativas y europea, se asocian a una serie de impactos que hasta ahora no se han tenido en cuenta debido a la primacía de las investigaciones de corte anglosajón”.
De acuerdo con el diccionario de la RAE, la voz “primacía” significa exactamente superioridad, ventaja o excelencia que algo tiene con respecto a otra cosa. Luego, al parecer, debe aceptarse que las investigaciones de corte anglosajón, al menos en el campo arqueológico del Pacífico durante el s XVII, son superiores, tienen ventajas, o poseen más excelencia que sus homólogas españolas.
Carezco de la autoridad que sobre su tema posee fuera de toda duda la Dra. Berrocal. Quizás, luego, sea cierto lo que afirma, en el marco restringido de su área específica y contemporánea. Pero aquí tomo mis recaudos que ahora trataré de fundamentar con ejemplos concretos. Por suerte, la misma nota agrega algunos comentarios, muy breves, sobre los viajes españoles a través del Pacífico, que con toda claridad antecedieron por varios siglos a los de origen anglosajón.
De hecho, dado que deben saberlo casi todos los niños del mundo (o sus padres), podría parecer casi superfluo recordar la extraordinaria epopeya protagonizada por Hernando de Magallanes, portugués al servicio de la corona española, y por el marino vasco Sebastián Elcano. Ambos zarparon el 10 de agosto de 1519 del puerto atlántico de Sanlúcar de Barrameda, con cinco naves. Sus nombres resuenan hasta hoy: Trinidad, San Antonio, Victoria, Santiago y Concepción. Después de innumerables vicisitudes, la empresa, por muerte de Magallanes, quedó al mando del capitán Elcano. Los supervivientes dieron la vuelta al mundo por primera vez, llegando una sola nave, la Victoria, rebosante de especias y de 18 famélicos marineros al puerto de inicio, el 6 de septiembre de 1522.
Para dejar bien establecido el origen hispánico de esta casi inefable epopeya, el Emperador Carlos mandó acuñar una gruesa medalla de oro, con su correspondiente cadena, destinada al adorno del cuello del recién ascendido Almirante Elcano. La misma incluía una frase, en un latín muy simple, adaptado a la comprensión de los eruditos de la Royal Society        rimus circundedisti me. Obsérvese que la voz “primus”, tal como lo señala el ilustre y extinto filólogo catalán Joan Corominas, posee una indudable base semántica y etimológica que la conecta con la voz “primacía”.
Entre las islas del Pacífico tocadas por la expedición de Magallanes-Elcano, pueden citarse las Filipinas, Molucas, Mactán, Timor y Marianas. No solamente estos hombres habrán dejado allí restos de sus construcciones civiles y militares, sino también su genética, en las relaciones mantenidas con las nativas de la región. Esta herencia, sin duda se multiplicó con los sucesores hispánicos de Elcano, que fueron muchos, y cuyo detalle ampliaría excesivamente esta breve nota.
Es decir, resulta ya tradicional la costumbre anglosajona de apropiarse de muchas entidades que no les pertenecen, todo esto sin salir del área científica y tecnológica, propia de esta revista electrónica. Este modus operandi no genera primacía, y no tiene nada que ver con la neutralidad y objetividad de la noble tarea científica.
Para terminar:
Un papelón extraordinario lo constituyó la invención del teléfono, instrumento que durante todo el siglo XX, fue atribuido al físico norteamericano de origen escocés Alexander Graham Bell. Pero que en realidad corresponde reconocerle al ingeniero italiano Antonio Meucci, tal como se desprende de un hidalgo e histórico fallo de la Corte Suprema de Justicia de los Estados Unidos del año 2004. Lo mismo sucede con el avión de los hermanos Wright (17 de diciembre de 1903), que no lo fue, sino un planeador con motor lanzado por una catapulta, casi sin testigos. Por el contario, se estima en más de 300 000 los testigos parisinos que vieron elevarse y aterrizar por sus propios medios, al verdadero primer avión de la Historia, diseñado por el ingeniero brasileño Alberto Santos Dumont (23 de octubre de 1906).
Los ejemplos de apropiaciones científicas y tecnológicas indebidas son muchísimos, pero resulta obligatorio terminar la nota aquí.
Acerca del autor de este artículo: Ricardo Miró (nacido en Buenos Aires, Argentina, en 1948) es Licenciado en Ciencias Matemáticas por la Universidad de Buenos Aires, y fue alumno del matemático catalán Luis Antonio Santaló y del matemático argentino Alberto Calderón. Trabaja en su país en el ámbito de la Comisión Nacional de Gestión Judicial, dependiente de la Corte Suprema de Justicia de la Nación. Ha estudiado en tal lugar varios problemas de congestión administrativa, y ha planteado modelos matemáticos para resolverlos, utilizando los recursos de la teoría de colas y de la teoría de juegos. Tiene publicados alrededor de 50 trabajos específicos sobre estos temas, algunos de los cuales han aparecido en los Anales de la Academia Nacional de Ciencias de Buenos Aires. También ha publicado varios libros de divulgación de las matemáticas, incluyendo como tema la teoría de la probabilidad. Disertó en la Academia Nacional de Ciencias de la República Checa, en Praga, en la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Buenos Aires, en la Universidad Nacional de Córdoba (Argentina) y en el Instituto Balseiro de Bariloche.

El Mediterráneo acumuló cerca del 10% de la sal del océano global hace unos seis millones de años


Hace seis millones de años se produjo la Crisis Salina del Mesinense, un periodo en el cual el Mediterráneo contuvo el 10% de la sal del océano global. (Imagen: Manolo Mantero y Garcia-Castellanos)


Hace unos seis millones de años, antes de quedar aislado y evaporarse casi por completo, el mar Mediterráneo se convirtió en una inmensa salina. Durante al menos 100.000 años, dentro del periodo conocido como Crisis Salina del Mesiniense, llegó a acumular alrededor del 10% de la sal contenida en el océano global.
La causa pudo ser un “equilibrio dinámico” entre un levantamiento tectónico que bloqueaba la entrada de agua atlántica y la erosión, según los resultados de un estudio elaborado por científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que aparece publicado en el último número de la revista Nature.
El aporte de agua salada procedente del Atlántico se produjo a través de un estrecho muy poco profundo situado en algún lugar entre lo que hoy es la cordillera Bética, al sur de la Península Ibérica, y la cordillera del Rif, al norte de Marruecos. Según los cálculos hidrodinámicos, este canal tuvo que tener entre 10 y 30 metros de profundidad.
Por tanto, era poco profundo para evitar la mezcla de agua de ambos mares, pero lo suficiente para que, durante esta primera fase, el Mediterráneo no quedase aislado ni se secara por completo.
“Para explicar la gran cantidad de sal acumulada, el Mediterráneo debió actuar como una enorme salina durante al menos 100.000 años y evaporar unas 50 veces su volumen de agua. Este pasillo de conexión permitía sólo la entrada de agua, no la salida, lo que dio lugar a una salina gigante”, explica Daniel García‐Castellanos, investigador del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera (CSIC).
El equipo de investigadores ha empleado métodos de cálculo numérico para simular el flujo de agua y la erosión producida a lo largo de ese canal de entrada. Los resultados indican que la tasa de erosión fue comparable a la velocidad del levantamiento tectónico que se produjo en la región.
Actualmente, la huella de este levantamiento se observa en los sedimentos marinos situados cientos de metros por encima del nivel del mar.
Cuando el levantamiento hacía descender demasiado la cantidad de agua entrante, el nivel del Mediterráneo descendía, pero al aumentar el desnivel entre los dos mares, el flujo de entrada y la erosión se aceleraban, agrandando de nuevo el estrecho.
“Este equilibrio entre erosión y levantamiento podría explicar por qué el canal de entrada de agua atlántica se mantuvo durante tanto tiempo en el rango de profundidades que permite la concentración de sal en el Mediterráneo, a pesar de las rápidas oscilaciones climáticas del nivel del mar”, precisa García‐Castellanos.
El trabajo aporta también una respuesta a los depósitos de yeso cíclicos que afloran en buena parte de la costa mediterránea. Hasta ahora se atribuían a los cambios periódicos en el clima, pero los nuevos resultados proponen un mecanismo alternativo, basado en que la “competición” entre erosión y levantamiento se produjo de forma desacompasada.
“Cada vez que el levantamiento intentaba cerrar el estrecho, el Mediterráneo necesitaba de unos cientos de años para que su nivel bajase por evaporación. Como resultado de este desfase, se pudo producir una oscilación del nivel de este mar y de la acumulación de sal, que explicaría los depósitos cíclicos”, indica el investigador del CSIC.
Para los científicos, el estudio podría ayudar a entender el cambio global provocado por cambios en las condiciones ambientales. “La acumulación masiva de sal en el Mediterráneo y su posterior desecación probablemente tuvo un impacto significativo en la biología y en el clima terrestres”, explica García‐Castellanos.
“La migración de mamíferos africanos a Europa debido a la desecación está bien documentada, pero no lo está tanto el impacto climático. Las condiciones extremas que atravesó una región tan extensa hacen de este episodio geológico un laboratorio natural para el estudio del impacto de las condiciones medioambientales sobre el clima”, agrega García‐Castellanos. (Fuente: CSIC/SINC)

Adaptarse para no morir de hambre


En los últimos 50 años, la población de orangutanes en la isla de Borneo se ha reducido drásticamente. (Foto: Erin Vogel)


Los dientes de los orangutanes de Borneo, muy similares a los de los primeros homínidos, revelan que ambos adaptaron su dieta frente a la escasez de alimentos con proteínas necesarias para sobrevivir. El estudio podría servir para comprender mejor los trastornos alimenticios humanos.
Científicos estadounidenses han estudiado cómo los orangutanes de Borneo se adaptaron para sobrevivir en tiempos de escasez extrema de alimentos.
Sus dientes y sus músculos de la mandíbula, muy similares a los de los primeros antepasados humanos, podrían ser el resultado de adaptaciones para consumir alimentos complicados de masticar.
Según la investigación, publicada en la revista Biology Letters, los orangutanes de Borneo se ven obligados, durante las épocas de escasez de frutos,  a “consumir alimentos duros y resistentes, como las hojas y la corteza de los árboles, cuando están desesperados por las proteínas”, explica a SINC Nathaniel Dominy, antropólogo de la Universidad de Dartmouth (EE UU) y coautor del trabajo.
El experto añade que “son sus alimentos de emergencia y, aunque son difíciles de masticar e ingerir, sus dientes están bien adaptados para hacerlo”.
Sus molares “funcionan como un gato de coche: son una herramienta que rara vez es necesaria, pero es esencial si se tiene que sustituir un neumático pinchado”, añade Dominy.
Erin Vogel, antropóloga de la Universidad Rutgers (EE UU) y coautora del trabajo, explica que “las circunstancias ecológicas que conducen a los orangutanes a comer este tipo de alimentos podrían parecerse a las que llevaron a los primeros homínidos a hacer lo mismo”.
La investigadora informa de que es posible que “los primeros antepasados ​​humanos también se enfrentaran a periodos de falta de proteínas y tuvieran que comer alimentos muy resistentes, como raíces o tubérculos”.
En los últimos 50 años, la población de orangutanes en la isla de Borneo se ha reducido drásticamente hasta menos de 55.000 en la parte de Indonesia y a unos 5.000 en la zona de Sumatra. La investigadora afirma que esto se debe a la enorme cantidad de tala ilegal y la posterior limpieza de la tierra para poner en marcha plantaciones de aceite de palma.
Las plantas en Borneo sólo dan frutos cada cuatro o cinco años y lo hacen al mismo tiempo. En este tiempo, los orangutanes se alimentan de frutos maduros, suaves y jugosos. Así consiguen engordar y acumular reservas para los siguientes tres o cuatro años.
Según el trabajo, los orangutanes sólo engordan durante los períodos con un elevado consumo de calorías y proteínas. Pasado este tiempo, estos simios tendrán que alimentarse de corteza de árboles y semillas, alimentos muy duros y resistentes.
Pese a que esta ‘dieta de emergencia’  es menos nutritiva que comer frutos, “contiene  el suministro de proteínas suficiente para que los orangutanes no mueran de hambre y puedan salir adelante, aunque apenas sostenga sus necesidades de proteínas básicas”, explica Dominy.
La investigación muestra que los orangutanes son capaces de soportar este déficit durante un tiempo prolongado gracias a su dieta a base de hojas y corteza y al reciclaje de sus reservas de proteínas.
Estos monos utilizan sus reservas de grasa para obtener energía únicamente cuando su ingesta de calorías es limitada y, sólo si es necesario, empiezan a consumir proteínas de sus propios tejidos musculares. Este comportamiento es similar al que sufren las personas con trastornos alimentarios como la anorexia.
Vogel cree que la investigación podría “ayudar a comprender mejor los trastornos alimentarios y la obesidad en los seres humanos”. Según la antropóloga, “el estudio de la dieta de algunos de nuestros parientes vivos más cercanos puede ayudar a entender los problemas con nuestros propias dietas”, concluye.  (Fuente: SINC)

Las zonas del cosmos con mayor potencial químico para el surgimiento de la vida


Los científicos han observado grandes concentraciones de moléculas simples, como el metanol, en las nubes donde se forman nuevas estrellas. (Foto: NASA)


Una recopilación de datos y su posterior análisis ha permitido identificar regiones del cosmos que tienen un gran potencial para formar moléculas orgánicas complejas.
El equipo de Douglas Whittet, director del Centro para la Astrobiología de Nueva York, en el Instituto Politécnico Rensselaer, buscó metanol, un ingrediente clave en la síntesis de moléculas capaces de conducir a la vida.
La formación de metanol es la principal vía química para la formación de moléculas orgánicas complejas en el espacio interestelar. Si los científicos pueden identificar las regiones exactas donde las condiciones son adecuadas para la producción de metanol, hallarán pistas decisivas sobre dónde y cómo se forman las moléculas orgánicas complejas necesarias para la vida. En otras palabras, buscando al metanol se encontrará la química que conduce a la vida.
Mediante potentes telescopios en tierra, los científicos han observado grandes concentraciones de moléculas simples, como el monóxido de carbono, en las nubes donde se forman nuevas estrellas. Para que se forjen moléculas orgánicas más complejas, el hidrógeno debe participar en el proceso químico. El mejor medio para que esto suceda se da en las superficies de los diminutos granos de polvo del espacio. En las condiciones adecuadas, el monóxido de carbono en la superficie del polvo interestelar puede reaccionar a bajas temperaturas con el hidrógeno para formar metanol (CH3OH). Éste sirve como un importante peldaño en la escalera que conduce a la formación de moléculas orgánicas mucho más complejas, las que se requieren para crear vida. Los científicos saben que hay metanol en el espacio, pero hasta la fecha se desconocía dónde específicamente se produce con mayor facilidad.
Lo que Whittet y sus colaboradores han descubierto es que el metanol es más abundante alrededor de determinadas estrellas recién formadas, que constituyen un porcentaje bajo. Sólo algunas de las estrellas jóvenes alcanzan ese potencial para la química orgánica. De hecho, el rango de concentración de metanol varía desde cantidades insignificantes en algunas regiones del medio interestelar hasta aproximadamente el 30 por ciento de los hielos alrededor de unas pocas estrellas recién formadas.
Whittet y sus colaboradores también han descubierto metanol por primera vez en bajas concentraciones (del 1 al 2 por ciento) en las nubes frías que finalmente dan a luz a nuevas estrellas.
Quizá lo más interesante de esta investigación sea el hallazgo de que las concentraciones de metanol en el lugar y la época de nacimiento de nuestro sistema solar no diferían mucho del promedio de las concentraciones detectadas en el espacio interestelar. De hecho, las concentraciones de metanol en el crisol de nuestro sistema solar fueron bajas, en comparación con las de otras áreas de la galaxia observadas por Whittet y colegas.
Esto significa que nuestro sistema solar no fue particularmente afortunado en este reparto químico de los ingredientes para la vida. Y al mismo tiempo, implica que probablemente existan sistemas solares que fueron incluso más afortunados que el nuestro en esa "lotería" bioquímica.
Esta investigación ha contado con la ayuda del Centro Ames de Investigación de la NASA, el Instituto SETI, y la Universidad de Ohio.

Los extraños caballos representados en ciertas pinturas rupestres existieron de verdad


Pintura rupestre que muestra caballos. (Foto: U. York / French Ministry of Culture and Communication)


Un equipo internacional de investigadores ha usado ADN antiguo para obtener nuevos y reveladores datos acerca del grado de realismo con que fueron representados ciertos caballos en algunas pinturas rupestres.
El equipo, que incluye a especialistas de la Universidad de York, en el Reino Unido, ha constatado que todas las variaciones de color vistas en ciertas pinturas rupestres del Paleolítico, incluyendo un llamativo patrón de manchas parecido al de los leopardos, existieron en poblaciones de caballos salvajes (anteriores a cuando comenzaron a ser domesticados por el Ser Humano), lo que valida la hipótesis de que los artistas reflejaron de manera veraz su entorno natural.
Los arqueólogos han debatido durante mucho tiempo si ciertas pinturas rupestres del Paleolítico son reflejo del entorno natural o tienen significados más abstractos o simbólicos.
Este debate fue especialmente intenso para una pintura rupestre en Francia, de hace más de 25.000 años, que muestra claramente caballos blancos con manchas oscuras.
Hasta ahora, se tendía a creer poco probable la existencia en aquella época de caballos con esos llamativos patrones de manchas mostrados en las pinturas rupestres. La explicación más aceptada era que los autores de tales pinturas no pintaron animales reales, sino una versión simbólica de los mismos.
Investigadores de España, México, Reino Unido, Rusia, Alemania y Estados Unidos analizaron restos de 31 caballos salvajes que datan de hace 35.000 años y que provienen de la Península Ibérica, Europa Oriental y Occidental, y Siberia. Lo analizado por estos científicos incluye muestras de huesos y dientes.
El equipo integrado, entre otros, por Michi Hofreiter (Departamento de Biología de la Universidad de York, Reino Unido) ha comprobado que cuatro muestras del Pleistoceno y dos muestras de la Edad del Cobre, de Europa Occidental y Oriental, comparten un gen asociado con ese llamativo patrón de manchas parecido al de los leopardos. El hallazgo proporciona pues la primera evidencia de que en aquel entonces ya existían caballos con esos llamativos patrones de manchas.

Robots construyen una estructura de forma cooperativa

Ingenieros de la ETH Zurich han demostrado el uso de máquinas voladoras para la construcción cooperativa de estructuras. Los "cuadcópteros" sitúan correctamente 1.500 ladrillos de espuma para dar forma a una torre de 6 metros de altura.(Fuente: Markus Waibel/ETH Zurich)

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