El juicio comenzó a finales de enero en el Tribunal Superior de Los Ángeles con la demanda de una joven de 20 años que alegó que se volvió adicta a aplicaciones como Instagram y YouTube durante su infancia.

Ambas plataformas deberán pagar 3 millones de dólares en concepto de indemnización por daños morales y otros perjuicios económicos.

De acuerdo con la sentencia, Meta es responsable del 70 % de dicho coste y YouTube del resto

De acuerdo con la sentencia, Meta es responsable del 70 % de dicho coste y YouTube del resto.El jurado de este histórico juicio, compuesto por siete mujeres y cinco hombres, seguirá deliberando para decidir qué daños punitivos adicionales deberán pagar las empresas por dolor o fraude.

El resultado de esta la demanda representa una importante victoria contra dos gigantes tecnológicos y sienta las bases para la resolución de alrededor de 1 500 casos similares contra empresas de redes sociales.

Precedente judicial

La demanda de la joven, identificada como K.G.M., incluía a las herramientas TikTok y Snapchat, que lograron alcanzar un acuerdo en términos no revelados para evitar el primero de una serie de juicios históricos contra las plataformas de redes sociales.

Esta resolución se suma a la sentencia dictaminada ayer por un jurado de Nuevo México que también encontró culpable a Meta de ocultar información sobre deficiencias en sus plataformas

Esta resolución se suma a la sentencia dictaminada ayer por un jurado de Nuevo México que también encontró culpable a Meta de ocultar información sobre deficiencias en sus plataformas y prácticas comerciales que facilitaban la explotación sexual infantil y fue condenado a una multa de 375 millones de dólares.

Estos litigios forman parte de una ola más amplia de casos que cuestionan las prácticas de la industria tecnológica y podrían sentar precedentes sobre los límites de responsabilidad de las redes sociales en EE UU.

La conclusión es clara: no hubo un único culpable, sino una “tormenta perfecta” de oscilaciones de frecuencia, deficiencias en el control de la tensión y una respuesta descoordinada de los generadores que desembocó en una desconexión en cascada.

El documento, elaborado por un panel de 49 expertos internacionales, subraya que el sistema entró en un punto de no retorno donde los mecanismos de defensa, aunque actuaron, fueron insuficientes. “El problema no son las energías renovables, sino el control de la tensión, independientemente del tipo de generación”, ha sentenciado Damián Cortinas, presidente del Consejo de Administración de ENTSO-E, durante la presentación de los resultados. Según los analistas, el sistema falló en algo que la ingeniería eléctrica domina desde hace décadas, pero que no se adaptó a la velocidad que exigía la situación.

Una cascada de errores técnicos

El informe identifica que el origen del caos técnico se cimentó en tres pilares. Primero, varios generadores convencionales (síncronos), que tienen la responsabilidad teórica de mantener la estabilidad de la tensión, no operaron según lo previsto. Segundo, la generación renovable funcionaba con un factor de potencia fijo, lo que limitaba su capacidad para ayudar a regular la tensión de forma flexible. Por último, el Operador del Sistema (Red Eléctrica) se vio superado por la velocidad de los eventos: algunos dispositivos de compensación requerían activación manual, un proceso demasiado lento para una crisis que se desarrollaba en milisegundos.

El informe coincide con el elaborado por Red Eléctrica en junio de 2025 en que el apagón fue producido por un problema de tensión

“El informe coincide con el elaborado por Red Eléctrica en junio de 2025 en que el apagón fue producido por un problema de tensión”, explica Manuel Alcázar Ortega, profesor e investigador de la Universidad Politécnica de Valencia, al Science Media Center (SMC) España. Para este experto, la clave reside en la “falta de efectividad del control de tensiones”, agravada por un ajuste inadecuado de las protecciones que saltaron prematuramente ante las sobretensiones.

El papel de las oscilaciones y la electrónica de potencia

Uno de los puntos más novedosos del análisis de ENTSO-E es la detección de dos episodios de oscilación previos al colapso: una forzada por inversores de potencia y otra natural entre diferentes áreas de la red. Aunque no se consideran la causa única, sí revelan una “debilidad dinámica” en un sistema cada vez más dependiente de la electrónica de potencia. Los expertos señalan que muchos generadores no tenían correctamente ajustados los estabilizadores (PSS), herramientas críticas para amortiguar estos movimientos antes de que se vuelvan incontrolables.

La explicación se desplaza hacia la capacidad del sistema para sostenerse ante perturbaciones rápidas, más que hacia la inercia

Álvaro de la Puente Gil, profesor de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de León, destaca que el informe desplaza el foco de teorías simplistas hacia una interpretación sistémica. “La explicación se desplaza hacia la capacidad del sistema para sostenerse ante perturbaciones rápidas, más que hacia interpretaciones basadas exclusivamente en la inercia”, afirma el investigador al SMC, quien considera el documento como una oportunidad de aprendizaje para reforzar la resiliencia europea.

Agujeros en la normativa actual

El análisis forense también deja al descubierto lagunas regulatorias. El panel de expertos critica que el marco legal vigente en el momento del apagón no contemplaba penalizaciones por incumplimiento en el soporte de potencia reactiva, ni fijaba requisitos de velocidad en la respuesta. En la práctica, esto significa que el sistema no incentivaba económicamente a las plantas para que ayudaran a mantener la tensión estable, una carencia estructural que el informe recomienda subsanar con urgencia.

Además, el informe pone el foco en los pequeños generadores conectados a las redes de distribución (como el autoconsumo). Durante el incidente, muchos se desconectaron de forma súbita, lo que aumentó drásticamente la demanda neta que el resto del sistema tuvo que cubrir de golpe, acelerando el colapso final. Esta falta de visibilidad y control sobre los recursos distribuidos dificultó incluso las labores de reposición del servicio tras el apagón.

Recomendaciones para el futuro eléctrico

Para evitar que un evento de esta magnitud se repita, ENTSO-E propone reforzar la coordinación entre los transportistas y distribuidores de energía, así como mejorar la supervisión en tiempo real de todos los activos de la red. Miguel de Simón Martín, investigador del Instituto I4 de la Universidad de León, advierte al SMC de que este incidente es una manifestación de las “limitaciones estructurales” del diseño actual frente a la transición energética.

Deben revisarse los planes de contingencia para evitar alcanzar situaciones críticas

“Deben revisarse los planes de contingencia para evitar alcanzar situaciones críticas”, concluye De Simón. Entre las medidas prácticas, el informe urge a revisar los procedimientos de operación (como el P.O. 7.4 en España) y a integrar obligatoriamente a las energías renovables en los servicios de regulación de tensión, asegurando que el sistema sea capaz de responder con la robustez necesaria ante un mix energético en constante transformación.

Referencia:

ENTSO-E Expert Panel, "Grid Incident in Spain and Portugal on 28 April 2025. ICS Investigation Expert Panel. Final Report. Management Summary", ENTSO-E, 2026.

Este reconocimiento distingue trabajos periodísticos que contribuyen a acercar la ingeniería a la sociedad

El jurado ha valorado su reportaje ‘Ingeniería y naturaleza transforman la lucha contra las inundaciones’, publicado un año después de la dana en Valencia.

El trabajo analiza el papel de la ingeniería en la prevención, gestión y respuesta ante este tipo de fenómenos extremos, así como el uso de soluciones basadas en la naturaleza.

En el texto premiado, Rodríguez aborda las lecciones aprendidas tras el episodio, así como los retos pendientes en materia de infraestructuras, planificación urbana y adaptación al cambio climático, dando voz a expertos del ámbito científico y técnico. 

Con este galardón, Rodríguez suma el premio “José Echegaray” a otros reconocimientos como el Premio CSIC–Fundación BBVA de Comunicación Científica, el Premio de Periodismo y Sostenibilidad de Orange, el premio Vía APIA, el premio de la Asociación de Periodistas Agroalimentarios de España (APAE) o el Premio de Periodismo Boehringer Ingelheim, que avalan su trayectoria en la comunicación y divulgación científica.

El trabajo analiza el papel de la ingeniería en la prevención, gestión y respuesta ante este tipo de fenómenos extremos

Por otra parte, Disruptores - El Español, se ha alzado con el Premio de Comunicación y Divulgación al Medio Wifredo Ricart en reconocimiento a su trayectoria en el tratamiento de temas de ingeniería, la amplitud de sectores cubiertos, el rigor y el esfuerzo comunicador.

En su tercera edición, los Premios de Comunicación y Divulgación de la Ingeniería Española han recibido más de 20 candidaturas. 

Este avance puede contribuir a mejorar la calidad del aire en interiores, donde niveles elevados de CO₂ pueden afectar al bienestar y al rendimiento cognitivo. Y también podría utilizarse en exteriores, mediante recubrimientos que ayuden a reducir este gas de efecto invernadero. El trabajo se ha publicado en la revista ACS Applied Energy Materials.

El aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera constituye uno de los principales retos ambientales actuales. Además de su contribución al cambio climático, niveles elevados de este gas en espacios interiores —como oficinas, viviendas o centros educativos— pueden afectar al bienestar y al rendimiento cognitivo de las personas.

Por ello, el desarrollo de materiales capaces de capturar o transformar el CO₂ de forma eficiente y sostenible se ha convertido en una línea de investigación clave para mejorar la calidad del aire y avanzar hacia entornos más saludables.

El aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera constituye uno de los principales retos ambientales actuales

En este contexto se enmarca el trabajo del grupo de investigación del ICP-CSIC liderado por José Miguel Palomo, que ha desarrollado un nuevo material catalítico denominado MicroMg. Se trata de un biohíbrido basado en magnesio, capaz de transformar CO₂ en compuestos más estables en condiciones ambientales, que combina un componente inorgánico de magnesio con una biomolécula, una enzima que actúa como soporte y que guía la formación del material durante el proceso de síntesis.

Proceso respetuoso con el medio ambiente

El material que transforma el CO2 se obtiene mediante un método sencillo y respetuoso con el medio ambiente. Se prepara en disolución acuosa, a temperatura ambiente y pH neutro, sin necesidad de condiciones agresivas ni reactivos tóxicos. Durante el proceso se forman microestructuras cristalinas bien definidas, que tienen una forma geométrica cúbico-octaédrica, es decir, que combina características de un cubo y un octaedro regular, y tiene un tamaño del orden de milésimas de milímetro (micras).

Estas estructuras presentan una elevada estabilidad y ofrecen numerosos sitios activos para interactuar con el CO₂.

En experimentos realizados en medio acuoso, el micromaterial catalítico desarrollado por los investigadores (MicroMg) demostró una elevada eficiencia para transformar el CO₂ en bicarbonato, una forma química más estable del carbono disuelto y menos problemática desde el punto de vista ambiental.

Bajo condiciones suaves (temperatura ambiente y sin aporte de energía externa), el material fue capaz de transformar el CO₂ disuelto en bicarbonato aproximadamente en 30 minutos. Además, el material sigue funcionando igual después de repetir la reacción varias veces, lo que indica que puede usarse varias veces sin perder eficacia.

En experimentos realizados en medio acuoso, el micromaterial catalítico desarrollado por los investigadores (MicroMg) demostró una elevada eficiencia para transformar el CO₂ en bicarbonato

Para evaluar su potencial en aplicaciones más cercanas a la realidad, el material se incorporó a una pintura convencional y se aplicó sobre superficies de pared. Los ensayos realizados en cámaras cerradas mostraron que estas superficies funcionalizadas (recubiertas con MicroMg) pueden reducir la concentración de CO₂ presente en el aire.

En condiciones comparables a las que se encuentran habitualmente en espacios interiores (alrededor de 900 partes por millón de CO₂, cercana al límite recomendado para una buena calidad del aire), las superficies recubiertas con MicroMg lograron disminuir de forma significativa la cantidad de este gas en el ambiente.

Además, el material mostró una buena durabilidad. Tras tres ciclos de lavado, las superficies pintadas conservaron más del 90 % de su actividad inicial para seguir transformando el CO2. Los resultados también indicaron que el rendimiento aumenta al incrementar la superficie recubierta o al aplicar varias capas de pintura, lo que sugiere que el sistema podría adaptarse fácilmente a diferentes escalas de aplicación.

Incluso en las concentraciones más elevadas de CO₂, hasta 1 500 partes por millón (ppm), este material (MicroMg) mantuvo una actividad notable y fue capaz de transformar el gas de forma continua durante varios días. Niveles de CO2 superiores a 1 000 ppm indican una ventilación insuficiente, que puede provocar somnolencia o menor rendimiento cognitivo.

En estas condiciones se observó una velocidad de eliminación aproximada de 16 ppm de CO₂ por hora, lo que confirma su potencial para contribuir a la reducción de este gas en ambientes cerrados. 

Referencia:

Garcia-Sanz, C., & Palomo, J. M. (2026). Design of a magnesium microstructured biohybrid material for practical atmospheric CO₂ mitigation. ACS Applied Energy Materials

La detección y neutralización de drones no autorizados es una necesidad cada vez más urgente para evitar tanto accidentes como  interrupciones del tráfico aéreo, así como amenazas a la seguridad.

En este sentido, investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con el Center for Computational Simulation (CCS), han desarrollado un nuevo sistema basado en inteligencia artificial capaz de interceptar drones no cooperativos de manera autónoma y eficiente.

Los resultados obtenidos suponen un paso importante hacia sistemas autónomos más seguros e inteligentes para la gestión del espacio aéreo

Los resultados obtenidos suponen un paso importante hacia sistemas autónomos más seguros e inteligentes para la gestión del espacio aéreo.

Miembros del grupo de investigación ModelFlows han llevado a cabo un estudio centrado en el uso de aprendizaje por refuerzo, una rama de la inteligencia artificial que permite a los sistemas aprender mediante ensayo y error.

En este caso, los investigadores entrenaron un dron de ala fija para perseguir e interceptar a otro dron que intenta evadirlo utilizando distintas estrategias de escape. A diferencia de los métodos clásicos de control (que suelen fallar ante comportamientos impredecibles), el sistema propuesto aprende a adaptarse a situaciones nuevas y no vistas durante el entrenamiento.

Algoritmos de aprendizaje

Para lograrlo, el equipo comparó varios algoritmos de aprendizaje por refuerzo, incluyendo enfoques tradicionales y un método avanzado basado en modelos predictivos del entorno. Los entrenamientos y pruebas se realizaron en simulaciones de alta fidelidad que reproducen con gran realismo la dinámica de vuelo, incorporando además perturbaciones como rachas de viento y ruido en los sensores.

Los entrenamientos y pruebas se realizaron en simulaciones de alta fidelidad que reproducen con gran realismo la dinámica de vuelo

El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista internacional Aerospace Science and Technology. El primer autor del estudio, Francisco Giral, investigador en el grupo ModelFlows y doctorando en la ETSIAE de la UPM, trabaja en el desarrollo de sistemas autónomos basados en inteligencia artificial.

Su investigación se centra especialmente en el uso del aprendizaje por refuerzo para el control de vuelo y la planificación de trayectorias, con aplicaciones directas en seguridad aérea y gestión del espacio aéreo.

Sobre la investigación realizada comenta “los resultados que hemos obtenido muestran que el sistema no solo es capaz de interceptar al dron objetivo de forma rápida, sino que también mantiene un alto nivel de robustez frente a condiciones adversas y maniobras inesperadas del objetivo. En particular, el enfoque basado en modelos demostró una mayor estabilidad y capacidad de generalización, lo que lo hace especialmente prometedor para aplicaciones reales”.

Su investigación se centra especialmente en el uso del aprendizaje por refuerzo para el control de vuelo y la planificación de trayectorias

Por su parte, Soledad Le Clainche, investigadora de la UPM que ha participado en el trabajo, señala “las posibles aplicaciones del sistema que hemos desarrollado incluyen la protección de infraestructuras críticas, la seguridad aeroportuaria y el control del tráfico de drones en futuros entornos urbanos, donde convivirán aeronaves tripuladas y no tripuladas”.

Referencia:

Francisco Giral, Ignacio Gómez, Soledad Le Clainche. "Intercepting unauthorized aerial robots in controlled airspace using reinforcement learning". Aerospace Science and Technology.

Los investigadores incorporaron níquel, un oligoelemento presente en la naturaleza, a la estructura del quitosano. Tras formar láminas delgadas, comprobaron que el material incrementa su resistencia hasta un 50 % tras la inmersión en agua. El mecanismo se basa en una red dinámica de enlaces reversibles que se reorganizan gracias a los iones de níquel y a las moléculas de agua. Esa reconfiguración permite absorber tensiones mecánicas imitando el comportamiento de ciertos tejidos biológicos.

El equipo incorporó níquel, un oligoelemento presente en la naturaleza, a la estructura del quitosano. Tras formar láminas delgadas, comprobaron que el material incrementa su resistencia hasta un 50 % tras la inmersión en agua 

Biológicamente puro

“El material sigue siendo biológicamente puro; es esencialmente la misma molécula que existe en los caparazones de insectos y hongos”, explica Javier G. Fernández, investigador del IBEC y líder del trabajo, publicado en Nature Communications. Esa pureza facilita su reintegración en los ciclos naturales sin generar residuos persistentes.

El descubrimiento se inspira en la cutícula de los artrópodos y en observaciones previas sobre la acción de metales en estructuras naturales. Según los autores, el agua se convierte aquí en un componente activo del sistema y deja de ser un enemigo de los biopolímeros. Fernández resume el principio como “un material en el que ser ‘blando’ a escala molecular lo hace más fuerte”.

El proceso de fabricación también incorpora un ciclo cerrado de níquel: el metal que no participa en la estructura se recupera durante la hidración inicial y se reutiliza para producir nuevas tandas de material. El método logra así un uso del níquel del 100 %, sin generar residuos y con costes reducidos.

Escalabilidad 

La escalabilidad es uno de los argumentos clave del trabajo. La quitina —de la que deriva el quitosano— se produce en la naturaleza a gran escala. “Cada año, el mundo genera unas cien mil millones de toneladas de quitina, el equivalente a tres siglos de producción de plástico”, señala Akshayakumar Kompa, investigador posdoctoral del grupo de Fernández y primer autor del estudio. Esa abundancia permitiría una fabricación distribuida y adaptada a recursos locales, desde restos de marisco hasta residuos orgánicos o subproductos fúngicos.

Cada año, se generan unas cien mil millones de toneladas de quitina en el mundo, el equivalente a tres siglos de producción de plástico. Esa abundancia permitiría una fabricación distribuida y adaptada a recursos locales, desde restos de marisco hasta residuos orgánicos o subproductos fúngico

Aplicaciones en agricultura, artes de pesca y embalaje

Las primeras aplicaciones podrían darse en agricultura, artes de pesca y embalaje, especialmente en contextos relacionados con el agua, donde se necesitan materiales biodegradables y resistentes. Además, tanto el níquel como el quitosano cuentan ya con el aval de la FDA para ciertos usos médicos, lo que abre la posibilidad de desarrollar recubrimientos impermeables para dispositivos sanitarios.

El equipo también ha demostrado que el material puede formar recipientes estancos, como vasos o láminas de gran tamaño, lo que refuerza su potencial como sustituto de plásticos de un solo uso. Los investigadores creen que otros metales podrían generar efectos similares y ampliar la gama de biomateriales reforzados por hidratación.

“Este es solo el primer estudio. Ahora que sabemos que este efecto existe, podemos buscar nuevas combinaciones y nuevos materiales”, apunta Fernández. Para los autores, el hallazgo marca un cambio de mentalidad: en lugar de aislar los materiales del entorno, se trata de diseñarlos para que trabajen con él y formen parte de ciclos ecológicos sin dejar huella.

Referencia:

Akshayakumar Kompa and Javier G Fernandez. Stronger when wet: “Aquatically robust chitinous objects via zero-waste coordination with metallic ions”. Nature Communications (2026).

Estos films biodegradables se han obtenido al combinar harinas de maíz pigmentadas y del cereal sorgo (Sorghum bicolor) con biomasa marina procedente del alga roja Gelidium corneum.

Los resultados, publicados en Food Hydrocolloids, no solo suponen un enfoque innovador para poner en valor residuos procedentes de la agricultura y la biomasa marina, sino que la combinación de ambos mejora la rigidez y reduce la sensibilidad a la humedad de los nuevos envases.

Introduce un enfoque novedoso al emplear harinas de grano entero pigmentadas junto con biomasa marina sin refinar para ajustar las propiedades de los nuevos envases

La investigación introduce un enfoque novedoso al emplear harinas de grano entero pigmentadas junto con biomasa marina sin refinar para ajustar las propiedades de los nuevos envases.

Las harinas utilizadas son ricas en almidón, que interactúa con la celulosa de las algas para determinar la estructura interna de los bioplásticos; y en compuestos naturales como los polifenoles bioactivos, que contribuyen a definir el color, la luminosidad y la protección frente a la luz ultravioleta (UV) de los films.

La combinación de los subproductos agrícolas y marinos se ha realizado mediante melt-compounding, una técnica industrial de procesamiento de polímeros. Esta consiste en aplicar calor y energía mecánica para que el almidón de las harinas y la celulosa de las algas se combine a nivel molecular hasta formar una mezcla homogénea. Posteriormente, mediante moldeo por comprensión, se crea la forma final del envase aplicando calor y presión. 

Ajustar la funcionalidad 

El equipo investigador elaboró ocho formulaciones distintas mediante la técnica melt-compounding, con una proporción 40:60 de harina de cereal y residuo de algas, respectivamente.

Tras comparar los resultados con preparaciones previas sin biomasa marina, las investigadoras comprobaron que su incorporación genera una estructura interna más heterogénea 

Tras comparar los resultados con preparaciones previas sin biomasa marina, las investigadoras comprobaron que su incorporación genera una estructura interna más heterogénea y modifica las propiedades ópticas de los films: disminuye su luminosidad y blancura e incrementa tonalidades amarillas y verdosas debido a las interacciones entre los pigmentos naturales.

Además, la presencia del residuo marino aumenta la resistencia mecánica y la rigidez del material y modifica propiedades relacionadas con el agua, como la permeabilidad al vapor, la absorción y la capacidad del material para atraer y retener moléculas de agua en función de los compuestos polifenólicos presentes en la biomasa inicial.

Durante el almacenamiento, estos efectos se acentúan, en parte debido a la retrogradación del almidón, proceso físico-químico mediante el cual las moléculas se reorganizan formando estructuras más firmes.

Este enfoque aprovecha las interacciones naturales entre pigmentos, polisacáridos y proteínas para ajustar la funcionalidad de los films sin recurrir a modificaciones químicas

La investigación liderada por el IATA-CSIC es el primer estudio que emplea harinas de grano entero pigmentadas y biomasa marina sin refinar, de forma combinada y complementaria.

“Este enfoque aprovecha las interacciones naturales entre pigmentos, polisacáridos y proteínas para ajustar la funcionalidad de los films sin recurrir a modificaciones químicas, y utiliza residuos marinos infravalorados como refuerzos sostenibles y de bajo coste que mejoran la resistencia del material, modulan la sensibilidad al agua y proporcionan propiedades de protección frente a la luz ultravioleta”, explica Amparo López, investigadora del IATA que lidera el estudio.

Las diferentes composiciones de cada harina y la incorporación del residuo marino influyen en varias propiedades de los films recién elaborados y almacenados

En la misma línea, María José Fabra, coautora del artículo e integrante del IATA-CSIC sostiene que esta estrategia de valorización “promueve una bioeconomía circular e introduce un nuevo paradigma en el diseño de films biopoliméricos funcionales, basado en el uso de materias primas alternativas y residuos marinos mínimamente procesados y ricos en pigmentos”.

“Las diferentes composiciones de cada harina y la incorporación del residuo marino influyen en varias propiedades de los films recién elaborados y almacenados, con implicaciones para sus posibles aplicaciones en el envasado de alimentos”, añade el equipo de trabajo.

Mejor funcionalidad de los compuestos

El estudio evidencia que la mejora de las propiedades no se debe únicamente a un refuerzo físico, sino también a una compatibilidad a nivel molecular entre los almidones de cereal, la celulosa presente en la biomasa marina y los compuestos fenólicos nativos de las harinas.

La integración del residuo procedente de las algas influye de manera significativa en la organización molecular de las matrices basadas en almidón, favoreciendo la formación de redes cohesionadas.

La integración del residuo procedente de las algas influye de manera significativa en la organización molecular de las matrices basadas en almidón

Las investigadoras señalan que “estas interacciones sinérgicas explican el aumento observado en la rigidez y la resistencia a la tracción, la reducción en la elongación y el cambio en la polaridad superficial”.

“Nuestros resultados demuestran una vía químicamente sinérgica para valorizar residuos agrícolas y marinos en materiales de envasado biodegradables, mejorando tanto el rendimiento del material como su sostenibilidad dentro de la bioeconomía circular”, concluyen.

Referencia:

Hernández-García, E. et al. "Exploring composites of alternative flour sources and marine biomass residues for sustainable degradable food packaging films". Food Hydrocolloids.  

Ahora, un trabajo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y publicado en Nature ha logrado leer de forma fiable la información almacenada en dichos bits cuánticos. El logro se ha conseguido en el marco de una colaboración europea que ha contado con financiación, entre otras, del proyecto QuKIt financiado con una ayuda Pathfinder del Consejo Europeo de Innovación.

Nuestro trabajo es pionero porque demostramos que podemos conocer la información almacenada en los cúbits de Majorana con 

“Se trata de un avance crucial”, explica Ramón Aguado, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) y uno de los autores seniors del estudio. “Nuestro trabajo es pionero porque demostramos que podemos conocer la información almacenada en los cúbits de Majorana con una nueva técnica denominada capacitancia cuántica (quantum capacitance, en inglés)”, continúa el científico, que detalla que esta técnica “actúa como una sonda global sensible al estado conjunto del sistema”.

Cómo leer un cúbit que no está en ningún sitio

Los cúbits de Majorana son un tipo de cúbit topológico, es decir, el lugar donde se almacena la información cuántica. Aguado explica que lo que los hace especiales es que estos no guardan la información en un punto concreto, sino que la distribuyen “en un par de estados especiales, los conocidos como modos cero de Majorana”.

Esta característica es la que los hace tan valiosos para los ordenadores cuánticos: “Son intrínsecamente robustos contra el ruido local que produce decoherencia (distorsiones en el procesado de la información), ya que, para corromper la información, un fallo tendría que afectar al sistema globalmente”. Sin embargo, “esta misma virtud se ha convertido en su talón de Aquiles experimental: ¿cómo se lee o detecta una propiedad que no reside en ningún punto concreto?”, comenta.

El equipo ha creado una nanoestructura modular de pequeñas piezas —como si jugaran con Lego— llamada cadena mínima de Kitaev

Para lograrlo, el equipo ha creado una nanoestructura modular de pequeñas piezas —como si jugaran con Lego— llamada cadena mínima de Kitaev. Esta estructura funciona como un puente superconductor que conecta dos puntos cuánticos semiconductores. Al unirlos, la información se divide y se protege en los extremos del puente.

Finalmente, si se logra que esas dos mitades se mantengan estables y guarden información juntas, se habrá creado un cúbit de Majorana. “En vez de actuar a ciegas sobre una combinación de materiales, como en experimentos previos, lo creamos bottom-up (de abajo a arriba) y somos capaces de generar modos de Majorana de manera controlada, lo que de hecho es la idea principal de nuestro proyecto QuKit”.

De construir el cúbit a poder leerlo

Una vez creada la cadena mínima de Kitaev, y mediante la sonda de Quantum Capacitance, se ha logrado, por primera vez, discriminar en tiempo real y en una sola medida si el estado cuántico no local que forman los dos modos de Majorana es par o impar. Esto significa detectar si el sistema está ‘lleno’ (1) o ‘vacío’ (0), lo que se considera la base del cúbit.

“El experimento confirma de forma elegante el principio de protección: mientras las mediciones locales de carga son ciegas a esta información, la sonda global la revela con claridad”, celebra el investigador Gorm Steffensen, también del ICMM-CSIC y uno de los primeros autores del estudio.

Otro avance clave del experimento es la observación de ‘saltos aleatorios de paridad’ que muestran cómo el sistema cambia de estado —de lleno (1) a vacío (0) ­— debido a pequeñas interferencias externas.

Esto permitió medir una coherencia de paridad (tiempo que el sistema mantiene su estado de forma estable) superior al milisegundo: "Un valor que representa la antesala inmediata a la primera operación coherente de un cúbit basado en modos de Majorana”, señalan Aguado y Steffensen.

Este estudio combina una novedosa metodología experimental, desarrollada principalmente en la Delft University of Technology, con la contribución teórica del grupo del ICMM-CSIC. Aguado explica que la aportación teórica del CSIC ha sido “crucial para entender este experimento tan sofisticado”.

Está a disposición de los investigadores de la agencia y científicos externos que apoyan sus programas

Gracias a su potencia de cálculo, esta tecnología ayudará a científicos e ingenieros en el abordaje de tareas relativas a los sectores espacial, aeronáutico y científico. Sus capacidades superan a las de sus predecesores Aitken y Pleiades; y está a disposición de los investigadores de la agencia y científicos externos que apoyan sus programas.

Capacidad de cálculo sorprendente

Athena se puso en marcha el pasado enero tras una batería de pruebas para analizar su productividad.  

Concretamente, ofrece un rendimiento máximo de 20 petaflops –unidades de medida que analiza la potencia de cálculo por segundo– y reduce el coste de la supercomputación dentro de la agencia estadounidense. 

Estos superordenadores proporcionan la potencia computacional necesaria para simular lanzamientos de cohetes y entrenar modelos básicos de inteligencia artificial

Según afirma el director científico de datos y responsable de la unidad HECC, Kevin Murphy, con esta tecnología podrán ampliar esfuerzos y proporcionar los recursos informáticos necesarios que satisfagan las necesidades de las misiones. 

En su opinión, estos superordenadores son fundamentales porque proporcionan la potencia computacional necesaria para simular lanzamientos de cohetes, diseñar aviones de última generación y entrenar modelos básicos de inteligencia artificial que ayuden en el análisis de datos de nuevos hallazgos científicos. 

Atenea, diosa de la sabiduría

Por otro lado, el nombre de Athena hace referencia a la diosa griega de la sabiduría y fue seleccionado mediante un concurso de la unidad de HECC en marzo de 2025. 

Las capacidades del proyecto seguirán expandiéndose a medida que la agencia invierta en supercomputación avanzada

Las capacidades del proyecto seguirán expandiéndose a medida que la agencia invierta en supercomputación avanzada para hacer frente a la creciente complejidad de las misiones en el espacio. 

Para ello, la capacidad de calcular de forma rápida, eficiente e inteligente será más importante que nunca. Con Athena, la NASA sentará las bases digitales para la próxima era de descubrimientos.

Ahora, un estudio publicado en Nature Communications muestra el desarrollo de una mano mecánica desmontable que tiene la capacidad de arrastrarse por el suelo, sujetar varios objetos y acceder a espacios angostos. 

Según explica la líder del proyecto e investigadora en la Escuela Politécnica Federal de Lausana en Suiza, Aude Billard, su dispositivo lleva a cabo de forma fiable y fluida las capacidades locomotoras previstas y creen que tiene un gran potencial para disciplinas como la robótica exploratoria, industrial y de servicios. 

Tareas imposibles para la mano humana

Tradicionalmente, las manos robóticas han imitado a las humanas porque se consideraban muy habilidosas, pero su estructura asimétrica, su unión con el brazo y la forma del pulgar no permitían una movilidad plena. 

“Podemos ver limitaciones en la mano humana cuando intentamos alcanzar objetos debajo de un mueble, detrás de las estanterías o cuando realizamos tareas simultáneas, como sostener una botella mientras recogemos una bolsa de patatas fritas”, expone Billard.

Las manos robóticas han imitado a las humanas porque se consideraban muy habilidosas, pero su estructura asimétrica, su unión con el brazo y la forma del pulgar no permitían una movilidad plena

“Esto hace que acceder a objetos situados detrás de la mano mientras se mantiene estable el agarre sea extremadamente difícil al requerir contorsiones incómodas de la muñeca o cambios de posición del cuerpo”, añade. 

Para superar estas complicaciones, un equipo de ingenieros presentó el diseño de una mano robótica de cinco dedos y otra de seis dedos –16 centímetros de diámetro de palma– con estructuras simétricas para poder sostener elementos desde ambos lados. 

Los autores demostraron que ambas podían recuperar hasta tres objetos cotidianos, como un tubo de cartón o una goma, y volver a colocarlos mientras mantenían un agarre seguro. Asimismo, eran capaces de replicar 33 tipos de agarre humano y sostener objetos de hasta 2 kilogramos de peso. 

Inspiración natural

En su proyecto, los investigadores se inspiraron en organismos con extremidades más versátiles como los insectos o moluscos.  

“El pulpo utiliza sus brazos flexibles tanto para gatear por el fondo marino como para abrir conchas, mientras que en el mundo de los insectos, la mantis religiosa usa extremidades especializadas para la locomoción y la captura de presas”, explica Billard.

Con cinco dedos, el dispositivo puede replicar la mayoría de los agarres tradicionales, pero cuando tiene más puede abordar por sí solo tareas que normalmente requieren de dos manos humanas

Estas manos robóticas tienen la capacidad para gatear al mismo tiempo que mantienen el agarre sobre múltiples objetos y sostienen bajo su ‘palma’, en su ‘dorso’, o en ambos. 

Con cinco dedos, el dispositivo puede replicar la mayoría de los agarres humanos tradicionales, pero cuando tiene más puede abordar por sí solo tareas que normalmente requieren de dos manos humanas, como desenroscar el tapón de una botella grande o introducir un tornillo en un bloque de madera con un destornillador.

“No hay una limitación real en el número de objetos que puede sostener; si necesitamos sostener más objetos, simplemente añadimos más dedos”, enfatiza la experta. 

Aplicabilidad más allá de lo humano

Asimismo, prevén que su diseño innovador se aplique en entornos del mundo real que exijan adaptabilidad e interacción multimodal. 

Esta tecnología podría utilizarse para recuperar objetos en entornos reducidos o ampliar el alcance de los brazos industriales tradicionales. Y aunque la mano robótica propuesta no es en sí misma antropomórfica, también creen que podría adaptarse para aplicaciones protésicas.

Aunque la mano robótica propuesta no es en sí misma antropomórfica, también creen que podría adaptarse para aplicaciones protésicas

“La funcionalidad simétrica y reversible es particularmente valiosa en escenarios donde los usuarios pueden beneficiarse de capacidades más allá de la función humana normal”, dice Billard.

“Por ejemplo, estudios previos con usuarios de dedos robóticos demuestran la notable adaptabilidad del cerebro para integrar apéndices adicionales, lo que sugiere que podría servir en entornos especializados que requieran capacidades de manipulación aumentadas”, concluye. 

Referencia:

Xiao Gao. et al. A detachable crawling robotic hand. Nature Communications. 2025.

Estos son los hechos: un convoy de la empresa Iryo colisionó con una unidad de Renfe a las 19.45 de la tarde del domingo 18 de enero en la aguja (desvío) de entrada a la estación de Adamuz, en Córdoba. El tren Iryo 6189, procedente de Málaga y con destino Madrid, se había inscrito en el cambio de vías, pero la información actual es que los tres últimos coches saltaron por encima de la aguja. El resultado es que descarrilaron e impactaron con el servicio Alvia 2384 de Renfe, que hacía el trayecto entre Madrid y Huelva en sentido contrario.

La apertura a la competencia

Aunque el mercado español de transporte ferroviario de personas se abrió a nuevos competidores en mayo de 2021, hasta principios de 2023 los únicos trenes que podían circular por el corredor Andalucía-Madrid eran los de la empresa estatal Renfe. La razón es que en esas vías no estaba actualizado el sistema de bloqueo y seguridad.

Hasta principios de 2023 los únicos trenes que podían circular por el corredor Andalucía-Madrid eran los de la empresa estatal Renfe. La razón es que en esas vías no estaba actualizado el sistema de bloqueo y seguridad

Tras la presión de los nuevos operadores OUIGO (de la empresa estatal francesa SNCF) e Iryo (propiedad de Trenitalia, AirNostrum y Globalia), que ya estaban presentes en los corredores Madrid-Barcelona y Madrid-Levante, el corredor andaluz se abrió a la competencia. Esto incrementó la frecuencia de paso y amplió la capacidad de elección de los usuarios.

La línea de alta velocidad de Madrid a Andalucía es la más antigua de España (1992). Pese a que se ha mejorado y actualizado en varios puntos, sus sistemas de seguridad necesitan una renovación inmediata.

Los sistemas de bloqueo

En los casi 227 000 km de red ferroviaria de la UE conviven mas de 25 lenguajes ferroviarios diferentes y no operables entre sí. Estos sistemas (el LZB alemán, el Crocodrile francés, el BACC italiano, el Asra español, etc.) son los que controlan y hacen posible la circulación segura de los trenes.

En el corredor ferroviario Andalucía-Madrid permanece en activo el sistema alemán de bloqueo LZB, Linienzugbeeinflussung, instalado para la línea de alta velocidad. Aunque eficiente, este sistema es superado por el ERTMS, European Rail Traffic Management System, el método europeo de gestión del tráfico ferroviario que ya está instalado en las líneas más modernas.

Las especificaciones del ERTMS provienen de la Directiva del Consejo de la Unión Europea 96/48/EC. El objetivo es que este sistema sustituya por completo a los sistemas nacionales y que esté plenamente desplegado en todo el territorio de la UE en 2050. El objetivo intermedio es que en 2030 se utilice en los 51 000 km de los nueve corredores principales de la red básica de transporte ferroviario de Europa.

En la actualidad, en España coexiste el nuevo sistema ERTMS con el antiguo sistema LZB, que los trenes modernos leen con una trampa técnica, mediante el uso de módulos STM (Specific Transmission Module).

Posibles causas del accidente

Las causas del accidente aún no están claras, pero es poco probable que sea un fallo del convoy por varias razones: los trenes siniestrados son modernos y nuevos, con poco desgaste, y la última inspección técnica del tren Iryo 6189 se había realizado cuatro días antes. Entre otras muchas cosas, se revisa el estado de las pestañas de las ruedas, posibles roturas por estrés, los distintos tipos de freno, etc.

Hasta donde sabemos, también es nueva la infraestructura en ese punto, por lo que la geometría de la vía (curvas, rectas, pendientes, rampas) debe estar en perfectas condiciones. Queda entonces la posibilidad de que la aguja del desvío no haya hecho bien su función.

En todas las estaciones intermedias que no son de gran capacidad (esto excluye a estaciones como Albacete-Los Llanos, que es intermedia pero de gran capacidad, con muchas vías de estacionamiento y múltiples cambios de vía) existen vías de sobrepaso o apartaderos para que los trenes se estacionen y dejen pasar a otros que puedan venir por detrás y sin parada en esa estación.

El tren de Iryo realizaba un cambio de vía para estacionar. Una de las hipótesis es que el desvío funcionó correctamente al inicio, pero que la aguja volvió a posición recta antes de tiempo

La unidad de tren Iryo estaba cambiando de vía para estacionarse. Una hipótesis abierta es que el mecanismo de desvío actuó bien en un principio por la señal que manda el sistema STM de lectura del LZB, pero que, por alguna razón, la aguja del desvío se movió a posición “recta” antes de tiempo. Esto habría hecho chocar la rueda derecha de la unidad Iryo, saltando por encima hacia la vía contigua por la fuerza centrífuga y la velocidad, en dirección contraria al desvío, hacia la unidad de Renfe. Esta unidad Alvia se desplazaba en sentido contrario, siendo arrollada desde la cabina y hasta un número indeterminado de coches.

Otra posibilidad es que hubiese un objeto en la vía, pero entonces el tren habría descarrilado desde el principio.

Una insignia de fiabilidad y puntualidad en entredicho

Lo cierto es que la alta velocidad en España es un estandarte de fiabilidad, modernidad y visión de futuro que se ha ido deteriorando poco a poco. Los retrasos han pasado de ser inexistentes a ser de muchos minutos, lo que ha llevado a Renfe a retirar el compromiso de tiempo y devolución del coste del billete.

Los continuos incidentes en la infraestructura gestionada por la empresa estatal ADIF con las catenarias, frenos y enganches (como en el túnel que une Atocha con Chamartín) han menoscabado la confianza del usuario.

Los vaivenes políticos han impedido un plan consensuado de modernización de la red que garantice un transporte ferroviario seguro y acorde con la demanda

Por último, los vaivenes políticos han impedido el desarrollo de un plan de viabilidad, modernización y estructura de la red único y consensuado, que proporcione un medio de transporte seguro y acorde con la creciente demanda de servicios ferroviarios, en detrimento del avión para distancias de hasta 800-1 000 kilómetros.

La realidad es que el accidente de Adamuz ha provocado al menos 40 muertos, decenas de heridos y una imagen de deterioro del sistema ferroviario español. Los responsables políticos y técnicos deberán asumir responsabilidades, al margen de idearios y estrategias de supervivencia. Está en juego un transporte usado por un número creciente de usuarios en los sectores de negocios y turismo, y que constituye un aporte importante a la vertebración del país.

Carlos Gutiérrez Hita, profesor titular de Universidad. Economía industrial (transporte, energía, telecomunicaciones), Universidad Miguel Hernández.

Desde Italia al mundo

El panettone es un dulce italiano muy famoso en todo el mundo, especialmente por Navidad. Tiene una típica forma de cúpula y una altura de entre 12 y 15 centímetros, aproximadamente. Desde hace ya unos cuantos años, se ha vuelto muy popular también en España, compartiendo mesa con otros dulces navideños tan típicos como el turrón, los polvorones o el roscón de Reyes. Todos estos productos son deliciosos y están asociados a momentos en familia o con amigos, felices o incluso mágicos.

Aunque “mágico” es un término muy bonito, especialmente para las niñas y los niños, es bueno recordar que todos estos productos tienen una base científica sólida. Y es que todo lo que comemos es ciencia, y gracias a ella podemos disfrutar de estas maravillas navideñas.

Gastronómicamente, un panettone puede definirse como un tipo de pan brioche, grande y esponjoso, elaborado con masa madre y harina de fuerza, que requiere de varias fermentaciones, reposos… ¡y hasta una vuelta abajo!

Gastronómicamente, un panettone puede definirse como un tipo de pan brioche, grande y esponjoso, elaborado con masa madre y harina de fuerza, que requiere de varias fermentaciones, reposos… ¡y hasta una vuelta abajo!, algo nada habitual.

Un maestro panadero podría hacer una descripción más bonita, pero resulta que soy tecnólogo de alimentos, así que me corresponde describirlo desde un punto de vista científico.

Más gluten, más volumen

El primer paso en un panettone es preparar la masa prefermentada. Para ello, utilizamos harina de fuerza, que aporta más proteína capaz de formar el gluten, una red viscoeslástica similar a una malla, actuando como un “andamio” capaz de atrapar gas y aportar volumen al producto. De ahí que los productos sin gluten tengan muchas dificultades para imitarlos.

Añadimos también masa madre y/o levadura de panadería, es decir, los microorganismos vivos que van a fermentar la masa, generando CO₂, aromas y sabores y suavizando la textura de la misma.

La masa madre, por simplificar, es una masa donde se han mantenido los microorganismos vivos, madurando y generando aromas y sabores más complejos. Por hacer una especie de comparación, una masa madre es como una IA en sus últimas actualizaciones, con respuestas más rápidas y elaboradas, mientras que una masa con levadura fresca recién hecha es como IA más inicial, funcional pero no compleja.

La masa madre, por simplificar, es una masa donde se han mantenido los microorganismos vivos, madurando y generando aromas y sabores más complejos. 

También se incorporan agua, azúcar, mantequilla y yemas de huevo, ingredientes que hidratan y aportan alimento para los microorganismos (azúcares), así como enzimas y grasas.

La masa del panettone es especial porque debe ser flexible y resistente al mismo tiempo. Tiene que estirarse para crecer, pero sin romperse. Por eso requiere fermentaciones largas y cuidadosas que permitan que la estructura interna se desarrolle de forma adecuada y estable.

El amasado, gases y aromas

Muy importante es realizar un correcto amasado, con movimientos envolventes, para que se integren bien todos los ingredientes y se vaya formando la red de gluten. Poco a poco la mezcla se va convirtiendo en una masa y el almidón de la harina se va hidratando y extendiendo sus cadenas de amilosa y amilopectina (moléculas del almidón), lo que hace que la mezcla vaya espesando.

Este trabajo de amasado, de duración variable, termina con una primera masa que reposará a temperatura ambiente durante dos horas aproximadamente, dejando que las levaduras presentes vayan fermentando los azúcares (porque es lo más sencillo, luego irán a por otros componentes), generando gases (responsables de las burbujas) y compuestos aromáticos como aldehídos o ácidos orgánicos.

Ingredientes del panettone: Harina, masa madre, mantequilla, yemas de huevo, azúcar, fruta confitada y pasas. / Wikimedia commons, CC BY

La malla del panettone

Después de esta primera masa prefermentada o primer impasto, se incorpora una segunda ronda de los mismos ingredientes, a los que se añaden sal, vainilla, corteza de naranja o las pepitas de chocolate (también pueden ser pasas u otras frutas). Esta nueva mezcla se vuelve a amasar y dejar reposar el mismo tiempo, permitiendo que la estructura integre los nuevos ingredientes y que las levaduras sigan fermentando la masa y generando gases, sabores y aromas.

Cuando la masa haya doblado su volumen, se divide y se bolea, es decir, se toman porciones y se les da forma redonda y tensa (como una bola). Se hacen bolos según el número de panettones que queramos. Es importante que este paso se realice rápidamente para no desgasificar demasiado ni desestructurar la red, ya formada por una fase continua que combina la red de gluten con los gránulos de almidón gelificado, junto a una fase dispersa compuesta de gas encerrada en alveolos.

Hechos los pastones (bolos), se colocan dentro de los típicos moldes del panettone, dejándolos reposar y que así vuelvan a doblar su volumen. Una vez levados (cuando la mezcla ha crecido), se puede pintar la parte superior con yema o azúcar glas, lo que protegerá la cubierta durante el horneado, evitando un excesivo secado o incluso quemado.

El horneado y la vuelta

El horneado, de en torno a los 40 minutos y 180⁰ C, siempre precalentado, hará que la masa se transforme física y químicamente, alcanzando su volumen final, produciéndose reacciones de caramelización, desnaturalización proteica y de Maillard (a la que se deben el color y aroma a tostado tan característicos). Las redes de gluten se consolidan y el almidón se endurece, fijando la miga, su esponjosidad y el tamaño de los alveolos.

Para comprobar que el horneado ya ha terminado, hacemos la tradicional prueba del palillo o cuchillo: si pinchamos y sale limpio, está listo; si sale sucio, queda un poco.

Una vez fuera del horno, viene un paso muy característico: un volteado boca abajo. Esto se hace para evitar que baje el panettone. La masa aún está muy caliente y puede hundirse

Una vez fuera del horno, viene un paso muy característico: un volteado boca abajo. Esto se hace para evitar que baje el panettone. La masa aún está muy caliente y puede hundirse. Cuando se enfríe, la estructura interna estará plenamente consolidada y no se hundirá. Esto es habitual, por ejemplo, al hacer un bizcocho, pero teniendo en cuenta que un panettone es muy alto, que se hunda su masa dejaría un producto mucho más compacto y duro, no tan esponjoso y suave.

Aquí también hay un fundamento científico, pues lo que se produce es la retrogradación de la amilosa del almidón durante el enfriamiento, reordenándose y fijando así la estructura de la miga. Con esto tendríamos terminado nuestro panettone, más allá de decoraciones exteriores que ya dependen de gustos y marketing.

Y el último paso, comerlo. Realmente es mágico que podamos disfrutar de un dulce tan maravilloso. Felices fiestas.

Javier Cervera March, agente de Innovación en FoodUPV, Universitat Politècnica de València.

El equipo de investigación del Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) y del Instituto de Investigación de Tecnologías para la Sostenibilidad (ITPS) de la URJC está desarrollado nuevos materiales capaces de producir hidrógeno verde a partir del agua utilizando únicamente calor procedente del sol.

Para lograrlo, el personal investigador del Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) lleva tiempo trabajando en el diseño de materiales cerámicos que pueden calentarse, liberar oxígeno y luego reaccionar con vapor de agua para generar hidrógeno.

Primero se calientan los materiales a temperaturas muy elevadas, lo que provoca que liberen oxígeno, para después reaccionar con vapor de agua produciendo hidrógeno

En el trabajo, recientemente publicado en la revista Catalysis Today, se presenta una nueva familia de materiales que han sido moldeados en forma de estructuras porosas. Estos materiales están diseñados para su utilización en reactores solarizados con elevada eficacia de producción de hidrógeno a temperaturas inferiores (por debajo de los 1000 ºC) a las usualmente necesarias para este tipo de procesos (1300-1500 ºC).

Los materiales utilizados pertenecen a la familia de las perovskitas, que cuentan con oxígeno de gran movilidad en su estructura, permitiéndoles participar en un ciclo de reacciones químicas conocido como división termoquímica del agua de manera activa, estable y duradera.

En este proceso, primero se calientan los materiales a temperaturas muy elevadas, lo que provoca que liberen oxígeno, para después reaccionar con vapor de agua produciendo hidrógeno y recuperando el oxígeno.

“Este ciclo puede repetirse muchas veces, lo que lo convierte en una alternativa prometedora para la producción continua de hidrógeno renovable”, apunta María Linares Serrano, investigadora del GIQA de la URJC.

Producción de hidrógeno verde a gran escala

La investigación no se limitó a trabajar con estos materiales en forma de polvo. Se moldearon en estructuras más funcionales —como pellets, espumas cerámicas y capas delgadas sobre soportes monolíticos— que permiten un mejor contacto con los gases y una transferencia de calor más eficiente. Gracias a estas formas, se logró aumentar significativamente la cantidad de hidrógeno producido.

El avance no solo mejora el rendimiento del proceso, sino que también facilita su integración en reactores solares volumétricos, acercándonos a una producción de hidrógeno verde a gran escala

“Este avance no solo mejora el rendimiento del proceso, sino que también facilita su integración en reactores solares volumétricos, acercándonos a una producción de hidrógeno verde a gran escala”, destaca Linares Serrano.

Este trabajo constituye un avance en la búsqueda de soluciones eficientes y sostenibles para lograr que el hidrógeno verde deje de ser una promesa y se convierta en una realidad accesible.

Referencia:

Alejandro Pérez, María Orfila, María Linares, Raúl Sanz, Javier Marugán, Raúl Molina, Juan A. Botas, "Macroscopic structures based on La0.8Me0.2NiO3±δ (Me = Al, Ba and Ca) perovskites for renewable hydrogen production through thermochemical water splitting", Catalysis Today

Los resultados, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, muestran hasta qué punto la infraestructura de los estudios de opinión es vulnerable. En siete encuestas nacionales previas a las elecciones de 2024 en EE UU, bastaron entre 10 y 52 respuestas falsas generadas por IA —a cinco céntimos cada una— para invertir el resultado previsto.

Ya no podemos confiar en que las respuestas de las encuestas provengan de personas reales

La amenaza no es meramente interna. Según el estudio, actores extranjeros podrían explotar este punto débil con facilidad: los bots funcionan incluso cuando se programan en ruso, mandarín o coreano, produciendo respuestas en un inglés o castellano impecable.

“Ya no podemos confiar en que las respuestas de las encuestas provengan de personas reales” , alerta Sean Westwood, autor del estudio, profesor asociado de Gobierno en Dartmouth y director del Polarization Research Lab.

El bot engaña al encuestador

Para evaluar la fragilidad de las encuestas en línea, Westwood desarrolló una herramienta simple de IA, una especie de “encuestado sintético autónomo” construido a partir de un texto de solo 500 palabras. En 43 000 pruebas, el bot superó el 99,8 % de los controles de atención, no cometió errores en los rompecabezas lógicos y ocultó por completo su naturaleza no humana. Además, ajustó sus respuestas en función de la demografía asignada, como emplear un lenguaje más sencillo cuando se le atribuía menor nivel educativo.

“No son bots rudimentarios”, explica Westwood. “Razonan cada pregunta y se comportan como personas cuidadosas, haciendo que los datos parezcan totalmente legítimos” .

En 43 000 pruebas, el bot superó el 99,8 % de los controles de atención, no cometió errores en los rompecabezas lógicos y ocultó por completo su naturaleza no humana

Cuando se instruyó al sistema para favorecer a demócratas o republicanos, la aprobación presidencial osciló desde el 34 % hasta el 98 % o el 0 %. El apoyo en el llamado generic ballot pasó del 38 % republicano a valores tan extremos como el 97 % o el 1 %.

Las implicaciones van más allá de la política electoral. Miles de estudios revisados por pares en psicología, economía o salud pública se basan en encuestas para comprender conductas, medir riesgos o anticipar tendencias. “Si los datos están contaminados por bots, la IA puede envenenar todo el ecosistema del conocimiento”, advierte el investigador.

Encuestas en un mundo con IA

El incentivo económico es evidente. Mientras los participantes humanos suelen cobrar alrededor de 1,50 dólares por encuesta, los bots pueden completarlas gratis o por apenas cinco céntimos. Un estudio de 2024 ya detectó que un 34 % de los encuestados había utilizado IA para responder al menos una pregunta abierta.

Westwood probó todos los métodos de detección actualmente en uso: ninguno logró identificar que las respuestas procedían de un sistema automatizado

Westwood sometió su herramienta a todos los métodos de detección actualmente en uso, sin éxito: ninguno logró identificar que las respuestas procedían de un sistema automatizado. Ante esta situación, el autor reclama mayor transparencia a las empresas encuestadoras y sistemas que verifiquen que los participantes son personas reales.

“Necesitamos nuevas formas de medir la opinión pública para un mundo con IA”, concluye. “La tecnología necesaria para verificar la participación humana ya existe; solo falta voluntad para implementarla. Si actuamos ahora, podremos preservar la integridad de las encuestas y la función democrática que cumplen”.

Referencia:

Westwood, S. et al., “The Potential Existential Threat of Large Language Models to Online Survey Research”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025

Esta metodología, que ya ha sido validada con éxito en las erupciones del volcán Tajogaite en La Palma (2021) y el Volcán de Fuego de Colima (México), analiza en tiempo real parámetros sísmicos para anticipar eventos eruptivos y caracterizar su comportamiento.

Analiza en tiempo real parámetros sísmicos para anticipar eventos eruptivos y caracterizar su comportamiento

El estudio, recientemente publicado en la revista Journal of Volcanology and Geothermal Research, en el que participan también investigadores de la Universidad de Colima (México), el centro INVOLCAN de Tenerife y la Universidad de Canterbury (Christchurch, Nueva Zelanda), sienta las bases para una nueva generación de herramientas de pronóstico volcánico.

Una herramienta para la alerta temprana

Este novedoso enfoque se basa en el análisis conjunto de tres parámetros sísmicos específicos: la entropía de Shannon, el índice de frecuencia y la curtosis. La entropía mide el grado de desorden de las señales sísmicas, y su disminución indica que los sismos se están organizando, un patrón que suele ocurrir justo antes de una erupción.

El índice de frecuencia, por su parte, identifica cambios en las frecuencias dominantes asociadas a diferentes tipos de actividad magmática, mientras que la curtosis es eficaz para detectar eventos sísmicos impulsivos.

Esta técnica ha sido probada ya con éxito en volcanes de España, México, Grecia, Italia, Estados Unidos (Hawaii, Alaska y Oregón), Perú y Rusia. En el caso de la erupción de La Palma en 2021, este método logró pronosticar el evento con más de nueve horas de anticipación.

Al análisis permitió determinar el final del proceso eruptivo casi en tiempo rea

Asimismo, el análisis permitió determinar el final del proceso eruptivo casi en tiempo real, registrando un cambio claro en la entropía de Shannon que coincidió con la última evidencia visual de actividad. Para el Volcán de Colima, el análisis de una década de datos (2013-2022) ha demostrado la utilidad de esta técnica para identificar el inicio de fases eruptivas intensas, el crecimiento de domos de lava y la transición del volcán a estados de reposo.

Mejorar la toma de decisiones y la seguridad

La utilidad de este sistema trasciende el ámbito de la propia investigación. Durante la reciente crisis volcánica en la isla griega de Santorini, el equipo de la UGR, dirigido por el profesor del Departamento de Física Teórica y del Cosmos y el Instituto Andaluz de Geofísica Jesús Ibáñez, y por la profesora del departamento de Teoría de la Señal, Telemática y Comunicaciones Carmen Benítez, actuó como asesor del gobierno griego y de los servicios de protección civil, aplicando su conocimiento para el seguimiento e identificación de la naturaleza de la actividad sísmica.

La implementación de esta metodología en los sistemas de monitorización volcánica representa un salto cualitativo en la seguridad

La implementación de esta metodología en los sistemas de monitorización volcánica representa un salto cualitativo en la seguridad. Una alerta temprana con 12 horas de margen, como la que hubiera sido posible en La Palma, permitiría a las autoridades activar con tiempo realista los protocolos de evacuación y aviso a la población, salvaguardando vidas y minimizando el impacto social de las emergencias volcánicas.

Referencia:

Benítez, C. "Characterization of volcanic stages using seismic features: Case of Tajogaite (2021) and Colima (2013− 2022)". Journal of Volcanology and Geothermal Research.

A medida que estas herramientas se integran en áreas de alto impacto como la medicina, el derecho, el periodismo o la ciencia, su incapacidad para diferenciar entre creencias y conocimiento podría provocar diagnósticos erróneos, juicios sesgados o la amplificación de la desinformación.

En el caso de GPT-4o, la pérdida de precisión al reconocer falsas creencias pasó del 98,2 al 64,4 %, y en DeepSeek R1, de más del 90 al 14,4 %

El equipo evaluó 24 modelos de lenguaje, entre ellos GPT-4o, o3-mini, Claude-3.7, Llama-3.3, Gemini 2 Flash y DeepSeek R1, mediante un nuevo estándar de referencia denominado KaBLE, que incluye 13 000 preguntas distribuidas en 13 tareas epistémicas. El objetivo fue analizar la capacidad de los sistemas para distinguir entre creencias, conocimiento y hechos, en pruebas que abarcaban desde la verificación (“Yo sé que… entonces es verdad que…”), hasta la confirmación de creencias (“¿James cree que…?”) o el conocimiento recursivo (“James sabe que Mary sabe…, ¿es verdad que…?”).

Los resultados revelan limitaciones significativas. Todos los modelos fallan sistemáticamente al reconocer falsas creencias en primera persona, con caídas drásticas de precisión. En el caso de GPT-4o, su rendimiento pasó del 98,2 % al 64,4 %, y en DeepSeek R1, de más del 90 % al 14,4 %.

Aunque los modelos muestran alta precisión en la verificación de afirmaciones verdaderas, su desempeño disminuye al evaluar creencias o declaraciones sin marcadores explícitos de verdad. En general, los investigadores concluyen que la mayoría de los modelos carecen de una comprensión sólida del vínculo entre conocimiento y verdad.

Empatía, transparencia y cautela en la IA

Para Pablo Haya Coll, investigador del Laboratorio de Lingüística Informática de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y director del área de Business & Language Analytics del Instituto de Ingeniería del Conocimiento (IIC), estos hallazgos “exponen una debilidad estructural en los modelos de lenguaje: sus dificultades para distinguir de manera robusta entre convicción subjetiva y verdad objetiva dependiendo de cómo se formula una determinada aseveración”, explica al Science Media Center (SMC) España.

Haya añade que “esta limitación tiene implicaciones críticas en ámbitos donde esta distinción es esencial, como el derecho, la medicina o el periodismo, donde confundir creencia con conocimiento puede conducir a errores graves de juicio”. Además, relaciona el problema con lo que describe un estudio reciente de OpenAI: “los modelos tienden a alucinar porque los métodos de evaluación actuales premian las respuestas seguras y completas por encima de la sinceridad epistémica”. Según el investigador, “entrenar modelos más cautos podría reducir las alucinaciones, aunque a costa de perder fluidez o utilidad en algunos casos”.

También para Josep Curto, director académico del Máster en Inteligencia de Negocios y Big Data en la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) y profesor adjunto en IE Business School, el artículo “ofrece una crítica constructiva y fundamental de los modelos de lenguaje actuales, exponiendo sistemáticamente sus limitaciones epistemológicas mediante el nuevo conjunto de datos KaBLE”.

La IA puede tener razón y, aun así, equivocarse

“El hallazgo principal —destaca Curto al SMC— pone de relieve una deficiencia crítica: los modelos tienden a priorizar su base de conocimiento fáctico interna por encima del reconocimiento de las convicciones subjetivas del usuario. En contextos sensibles como la salud mental, la terapia o el asesoramiento legal, esta ‘verificación de hechos’ automática puede socavar una implementación eficaz, empática y segura”.

Por su parte, Carlos Carrasco-Farré, profesor en la Toulouse Business School (Francia), advierte al SMC España que “la IA puede tener razón y, aun así, equivocarse”. “Corregir un dato falso está bien —explica—; el problema es cuando el objetivo es reconocer la creencia de quien habla y el modelo la evita con un fact-check prematuro. Dicho de otro modo: la IA acierta el dato, pero falla a la persona.”

Carrasco-Farré subraya que “basta con que la creencia esté en primera persona para que muchos modelos se equivoquen, lo que obliga a repensar las guías de uso en contextos sensibles: primero, reconoce el estado mental; luego, corrige. Si queremos una IA segura y útil, debemos enseñarle a escuchar antes que a educar”.

El estudio concluye que estas limitaciones deben abordarse con urgencia antes de desplegar los LLM en entornos donde distinguir entre creencias y hechos es esencial. “Los modelos actuales pueden reconocer datos verdaderos con alta precisión, pero fallan al entender la naturaleza del conocimiento humano”, resumen los autores del trabajo.

Referencia:

Zou, J. et al., “Language models cannot reliably distinguish belief from knowledge and fact”, Nature Machine Intelligence, 2025.

Será la primera vez que se usen simulaciones basadas en la física para producir mapas en alta resolución en los minutos posteriores a un sismo

A partir de los datos reales de la alerta sísmica, como el hipocentro y la magnitud, obtenidos gracias a la colaboración entre el BSC y el Servicio Sismológico Nacional de México (SSN), los investigadores generarán mapas que muestren la intensidad y el alcance del terremoto. Será la primera vez que se usen simulaciones basadas en la física para producir mapas en alta resolución en los minutos posteriores a un sismo, lo que contribuirá a identificar regiones con mayor probabilidad de daños en infraestructuras y a reducir el tiempo de reacción de los equipos de rescate y protección civil.

“Este ensayo nos permitirá probar los flujos de computación urgente para terremotos que hemos desarrollado en el BSC en condiciones reales, y su uso potencial para ofrecerlo de forma operacional en el futuro. Los resultados pueden ser valiosos para ayudar a las primeras acciones de respuesta ante catástrofes de un gran potencial impacto en la sociedad”, explica Marisol Monterrubio Velasco, investigadora mexicana del BSC y responsable científica del ensayo.

El simulacro, organizado por el Gobierno de México junto con el Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y el SSN, recreará este año un escenario hipotético con las mismas características que el devastador terremoto de 1985, que dejó más de 10 000 muertos, decenas de miles de heridos y más de 250 000 personas sin hogar. El sismo fue de magnitud 8,1 con epicentro en la costa del Pacífico, en el sur del estado de Michoacán, una de las zonas con mayor actividad sísmica del mundo.

Además, en este ensayo conmemorativo, México pondrá a prueba por primera vez su sistema nacional de alertas a través de la telefonía móvil, con el envío simultáneo de un mensaje a más de 80 millones de teléfonos, que se sumará a las alarmas que sonarán en todo el país para indicar a la población que evacúe sus hogares, escuelas y centros de trabajo y se dirijan a las áreas seguras previamente designadas.

Supercomputación para emergencias 

El ejercicio, realizado en condiciones reales y en colaboración directa con el SSN y la empresa Mondaic, supone un paso pionero en el ecosistema de supercomputación europeo: “Se trata del primer protocolo de supercomputación urgente para emergencias en Europa, ya que hasta ahora solo había habido casos puntuales, como la simulación de la erupción de La Palma, que se hizo también en el BSC en 2021, pero sin un marco operativo establecido”, ha añadido Josep de la Puente, líder del Grupo Wave Phenomena del BSC.

El equipo multidisciplinar de investigadores que participa en el ejercicio está compuesto por físicos, ingenieros, informáticos, sismólogos y geofísicos de los departamentos de Aplicaciones Computacionales para la Ciencia y la Ingeniería (CASE) y Ciencias de la Computación del BSC.

Para el ensayo, los científicos contarán con acceso urgente y prioritario a 55 nodos de GPU del MareNostrum 5, lo que permitirá generar una malla de simulación de 700 km x 400 km x 150 km de profundidad con una resolución de 2 km, una dimensión sin precedentes que abarca aproximadamente la mitad del territorio mexicano. Esta asignación excepcional de recursos computacionales simula una petición urgente de cómputo en un contexto de emergencia, un hecho pionero a nivel europeo que pone a prueba la capacidad de un centro de supercomputación para dar una respuesta inmediata ante un fenómeno natural de estas características.

En situaciones muy críticas, como por ejemplo un riesgo inminente para vidas humanas, el sistema puede parar de manera automática la ejecución de procesos en curso para dar paso a tareas urgentes

“La computación urgente se basa en analizar posibles casos, establecer niveles de prioridad y definir protocolos de actuación. En situaciones muy críticas, como por ejemplo un riesgo inminente para vidas humanas, el sistema puede parar de manera automática la ejecución de procesos en curso para dar paso a tareas urgentes, sin demora ni intervención de operadores. Las tareas urgentes —programas, datos y procedimientos— han sido preparadas, verificadas y aprobadas previamente para garantizar una respuesta inmediata”, explica Sergi Girona, director de Operaciones y CIO del BSC.

Resiliencia ante fenómenos extremos

Esta capacidad de cómputo urgente y semiautomática supone un cambio de paradigma en el acceso a la supercomputación, orientada a ofrecer servicio inmediato en situaciones en las que una simulación en tiempo real puede ayudar en la toma de decisiones ante un potencial desastre. Este tipo de protocolos, una vez operativos, pueden contribuir a mitigar riesgos y aumentar la resiliencia ante fenómenos naturales como terremotos, huracanes, tsunamis, erupciones volcánicas o inundaciones, ayudando a salvar vidas y reducir el impacto económico de las catástrofes.

Este tipo de protocolos, una vez operativos, pueden contribuir a mitigar riesgos y aumentar la resiliencia ante fenómenos naturales como terremotos, huracanes, tsunamis, erupciones volcánicas o inundaciones

El BSC cuenta con amplia experiencia en proyectos nacionales y europeos relacionados con fenómenos naturales extremos como ChEESE, eFlows4HPC y DT-GEO, en los que ha desarrollado herramientas clave para la simulación sísmica y flujos de trabajo de computación urgente que ahora serán puestos a prueba en este simulacro.

Además, el BSC colabora con la Unidad Militar de Emergencias (UME) en el uso de supercomputación e inteligencia artificial para simular escenarios de riesgo en España y apoyar la toma de decisiones, trabajando conjuntamente en la creación de un gemelo digital para emergencias que incluye la simulación de terremotos y el desarrollo de sistemas de apoyo. El BSC también es parte esencial de Destination Earth, una de las mayores iniciativas de la Comisión Europea para combatir el cambio climático, cuyo objetivo es crear gemelos digitales del planeta que permitan anticipar fenómenos naturales extremos.

El mapa no solo hace referencia a las dos principales ciudades grecorromanas, Atenas y Roma, sino que incluye una gran variedad de nombres y localizaciones.

El mapa no solo hace referencia a las dos principales ciudades grecorromanas, Atenas y Roma, sino que incluye una gran variedad de nombres y localizaciones.

“Hemos identificado más de 200 ciudades, pero sabemos que aún hay más por descubrir. Además, hemos localizado espacios geográficos que, sin ser ciudades, también remiten a la antigüedad clásica y podrían enriquecer este catálogo en el futuro”, explica la investigadora que codirige este proyecto, Mirella Romero Recio, directora del Instituto de Historiografía Julio Caro Baroja de la UC3M, junto con Jesús Salas, profesor de la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

El registro permite al usuario localizar estas ciudades mediante diferentes modos de navegación

El registro, que está concebido como una herramienta de consulta académica y que ha sido elaborado por personal investigador de la UC3M con la colaboración del servicio de biblioteca de la Universidad, permite al usuario localizar estas ciudades mediante diferentes modos de navegación: desde la búsqueda por nombre (tanto de la ciudad antigua como de la moderna) hasta accediendo a un mapa donde se puede visualizar el globo terráqueo.

Interoperabilidad y estandarización

Al seleccionar la ciudad elegida, se accede a una ficha con información detallada que conecta su nombre con el legado clásico al que alude, así como la fuente donde se la menciona y el texto en el que se la cita.

“La biblioteca de la UC3M ha tenido un papel clave en la normalización de los datos y en la definición de los criterios que rigen este sistema de catalogación”, comenta Teresa Boyer Lagos, directora de la Biblioteca de Humanidades, Comunicación y Documentación de la UC3M.

“Uno de los retos principales ha sido el mapeo de los metadatos bajo el estándar internacional Dublin Core, lo que garantiza la interoperabilidad y la estandarización del sistema para su integración futura en repositorios científicos y plataformas de datos abiertos”.

El proyecto recoge y amplía la investigación previa del proyecto RIPOMPHEI, donde se analizó el papel de la ciudad de Pompeya en el imaginario de las élites iberoamericanas

El proyecto, a su vez, recoge y amplía la investigación previa realizada en el marco del proyecto RIPOMPHEI, donde se analizó el papel de la ciudad de Pompeya en el imaginario de las élites iberoamericanas como símbolo de modernidad y distinción frente al pasado colonial. A su vez, intenta ir más allá de la simple recopilación toponímica para explorar cómo las referencias a Grecia y Roma han sido instrumentalizadas en diferentes contextos históricos y políticos.

“Las comparaciones con Atenas y Roma no se usan solo como símiles urbanos, sino que son empleados en los discursos modernos para legitimar políticas y proyectar ideales de sociedad. Por ejemplo, con Atenas normalmente se comparan las ciudades que quieren destacar por su prestigio en relación con las artes y la literatura. Con Roma, en cambio, lo hacen aquellas ciudades que quieren destacar por su poder político o su poder económico”, explica Mirella Romero.

Las comparaciones con Atenas y Roma no se usan solo como símiles urbanos, sino que son empleados en los discursos modernos para legitimar políticas y proyectar ideales de sociedad

“No obstante, en los últimos años hemos podido observar cómo ciertas figuras políticas invocan modelos autoritarios del pasado romano para justificar posiciones reaccionarias y masculinizadas del poder”.

En los próximos años, el equipo de investigación tiene previsto profundizar en líneas de trabajo que incorporen una perspectiva de género. Uno de sus objetivos prioritarios será visibilizar a las mujeres que, en diferentes momentos históricos, usaron el legado de la antigüedad como argumento para defender sus derechos, el acceso a la educación y la participación en la vida política.

“Demostramos que, al igual que las telarañas son capaces de adaptarse y seguir atrapando presas después de sufrir daños, los puentes de celosía de acero dañados aún pueden ser capaces de resistir cargas incluso mayores a las que soportan en condiciones normales de uso y no derrumbarse”, destaca José M. Adam, investigador del Instituto ICITECH de la Universitat Politècnica de València, y Coordinador del proyecto Pont3, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, donde se integra el trabajo llevado a cabo.

Los puentes son elementos críticos de las redes de transporte, y su colapso -o derrumbe- puede tener consecuencias muy graves, incluyendo víctimas mortales y pérdidas económicas que pueden alcanzar millones de euros por cada día de cierre.

Ante eventos naturales cada vez más intensos e impredecibles, y los cambios ambientales que están acelerando el deterioro de los puentes, es fundamental garantizar que estas estructuras no colapsen ante un fallo local

“Además, ante eventos naturales cada vez más intensos e impredecibles, y los cambios ambientales que están acelerando el deterioro de los puentes, es fundamental garantizar que estas estructuras no colapsen ante un fallo local. Y en este sentido hemos avanzado en nuestro estudio”, añade Belén Riveiro, investigadora del Centro de Investigación en Tecnologías, Energía y Procesos Industriales de la Universidad de Vigo, e investigadora principal del subproyecto de Pont3 de la Universidad de Vigo.

Investigadores trabajando en las infraestructuras. / UPV

Unos sí, otros no

Hasta ahora, no estaba claro por qué fallos iniciales de ciertos elementos se propagan de forma “desproporcionada” en algunos casos, mientras que en otros apenas afectan a la funcionalidad del puente.

En su trabajo, los investigadores e investigadoras de la Politècnica de València y la Universidad de Vigo han descubierto y caracterizado los mecanismos secundarios que permiten a estos puentes ser más resistentes -desarrollan una resistencia latente- y no colapsar. “Gracias a ello, somos capaces de entender cómo pueden seguir soportando cargas después del fallo inicial de algún elemento”, añade Carlos Lázaro, investigador principal del subproyecto de Pont3 de la UPV.

Imitar y aprender de la naturaleza

El trabajo del equipo de la UPV y la UVigo aporta nuevas claves para el diseño de puentes más seguros y resilientes ante eventos extremos, y contribuye a mejorar las estrategias de monitorización, evaluación y refuerzo de puentes ya existentes. Además, sus conclusiones pueden ayudar a definir nuevos requisitos de robustez para puentes de celosía de acero.

En esta ocasión hemos aprendido de las telarañas, cuyo comportamiento guarda similitudes con el de los puentes de celosía de acero

“Todo ello con un objetivo fundamental: mejorar la seguridad de estas infraestructuras, tan importantes y extendidas en las redes de transporte. Y la clave está, de nuevo, en la naturaleza; el año pasado descubrimos cómo lograr que los edificios no colapsen ante un evento extremo, imitando para ello a las lagartijas. En esta ocasión hemos aprendido de las telarañas, cuyo comportamiento guarda similitudes con el de los puentes de celosía de acero. Esto lo hemos demostrado al comparar nuestro trabajo con otro publicado en Nature en 2012, precisamente sobre telarañas”, concluye José M. Adam.

El nuevo método, que permite anticipar episodios de alta contaminación para facilitar la adopción de medidas preventivas, “está listo para exportarse y ayudar a mejorar la calidad del aire en entornos urbanos de todo el mundo”, destacan los investigadores.

En este trabajo, el equipo del instituto ITACA y del IFIC partió de una premisa: reducir las emisiones del transporte no solo contribuye a mitigar el cambio climático, sino que también mejora de forma directa la calidad del aire en las ciudades. En el caso de Valencia, por ejemplo, el tráfico representa alrededor del 60 % de las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI).

El tráfico urbano es una fuente importante de contaminantes atmosféricos nocivos

Para mitigar esta situación, los investigadores e investigadoras aplicaron en esta ciudad un sistema que permite anticipar con 30 minutos de antelación si un tramo de calle va a registrar un nivel de tráfico elevado, facilitando así la adopción de medidas preventivas para reducir la contaminación y proteger la salud de la ciudadanía.

“El tráfico urbano es una fuente importante de contaminantes atmosféricos nocivos. No debemos olvidar que la contaminación del aire es la principal causa ambiental de muertes prematuras”, señala Edgar Lorenzo-Sáez, investigador del Instituto ITACA y uno de los autores del estudio.

Además, la mala calidad del aire se ha vinculado a enfermedades como el asma, el cáncer de pulmón o los problemas cardiovasculares, “responsables de unas 300.000 muertes prematuras al año en la Unión Europea”, añade el investigador de ITACA.

Un sistema preciso, fiable y escalable

El sistema desarrollado por el equipo de la UPV y el IFIC ha sido entrenado con datos procedentes de 1.472 sensores de tráfico distribuidos por toda la ciudad de Valencia y complementado con variables meteorológicas (viento, lluvia, presión atmosférica…).

El nuevo método clasifica cada segmento de vía en tres niveles de alerta y, gracias al uso de redes neuronales tipo LSTM (Long Short-Term Memory), alcanza una elevada precisión en tiempo real, incluso en las horas punta.

El nuevo método clasifica cada segmento de vía en tres niveles de alerta

Además, el modelo ha demostrado que los datos de tráfico pueden servir como un indicador fiable de los niveles de óxidos de nitrógeno (NOx), uno de los contaminantes más perjudiciales para la salud, lo que resulta especialmente útil en entornos donde no se dispone de una red densa de sensores de calidad del aire.

Esta capacidad permitiría reforzar la efectividad de las Zonas de Bajas Emisiones (ZBE), con medidas más localizadas y ajustadas al riesgo real de cada calle, evitando restricciones generalizadas de mayor impacto social.

“Nuestro sistema acierta en el 90 % de los casos cuando el tráfico es fluido y en el 70 % cuando anticipa episodios de tráfico elevado. Esto abre la puerta a decisiones más ágiles que eviten superar los límites legales de contaminación en zonas sensibles”, añade Lorenzo-Sáez.

Hemos comprobado una correlación directa entre los flujos de tráfico y los niveles de NOx registrado

Por su parte, Javier Urchueguía, también investigador de ITACA, destaca: “Hemos comprobado una correlación directa entre los flujos de tráfico y los niveles de NOx registrados, lo que nos permite generar alertas incluso sin una red completa de sensores de calidad del aire. Es un hallazgo clave para muchas ciudades europeas con recursos limitados”.

Asimismo, Verónica Sanz, catedrática en la UV, investigadora del IFIC y coautora del estudio, explica que la inteligencia del sistema se ha desarrollado mediante modelos de IA capaces de aprender cómo respira la ciudad y de anticipar cambios en el tráfico y en la contaminación.

“Se ha trabajado para que estos modelos sean robustos y se adapten a distintos escenarios, lo que abre la puerta a su aplicación en muchas otras poblaciones”, apunta. “La inteligencia artificial puede ser una gran aliada para que las ciudades respiren mejor. Este sistema, desarrollado en València, está listo para exportarse y ayudar a mejorar la calidad del aire en entornos urbanos de todo el mundo”, subraya.

Ciudades más sostenibles y resilientes

Este trabajo supone un avance relevante en la gestión urbana basada en datos, integrando la inteligencia artificial como herramienta para abordar desafíos medioambientales complejos.

Según sus autores, el sistema puede convertirse en un instrumento esencial para diseñar intervenciones más dinámicas, eficaces y socialmente aceptadas, especialmente orientadas a proteger a colectivos vulnerables como escolares, personas mayores o pacientes con enfermedades respiratorias.

El sistema puede convertirse en un instrumento esencial para diseñar intervenciones más dinámicas, eficaces y socialmente aceptada

Entre las futuras líneas de desarrollo se incluyen la creación de un gemelo digital de la ciudad de València que permita simular medidas antes de su aplicación real y la incorporación de sensores del internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) adicionales para mejorar la predicción directa de contaminantes.

Referencia:

Miguel G. Folgado, Verónica Sanz, Johannes Hirn, Edgar Lorenzo-Sáez, Javier Urchueguía. "Methodology development for high-resolution monitoring of emissions in urban road traffic systems". Atmospheric. Neural Computing and Applications. 

La función de desplazamiento rápido y al algoritmo ajustan el marketing a los gustos del usuario

La función de desplazamiento rápido y al algoritmo, que ajustan el marketing a los gustos y preferencias del usuario, ha provocado que incluso interactúen activamente con los anuncios. Aunque la capacidad de las personas para identificarlos no se ha visto afectada, la diferencia es que ahora estos se integran mejor entre el resto de los posts.

Publicado en la revista Frontiers in Psychology, el estudio liderado Maike Hübner, de la Universidad de Twente (Países Bajos), ha analizado cómo interactuamos con este tipo de campañas en redes.

Un feed simulado

Para comprender cómo las personas reaccionan ante un contenido promocional, los investigadores crearon un feed similar al de Instagram compuesto por 29 publicaciones.

Ocho de estas eran anuncios reales que estaban activos en redes sociales en ese momento, mientras que 21 consistían en publicaciones orgánicas auténticas de amigos y familiares (con identidades modificadas para evitar sesgos de familiaridad) que mostraban temáticas como moda, viajes, comida, música y fitness.

Se midió el tiempo de fijación mediante un software de seguimiento ocular

Para evitar sesgos relacionados con el orden de aparición, se mostraron aleatoriamente tres versiones de estos feeds simulados, con los mismos elementos, a cada uno de los 152 participantes.

De esta manera, se les pidió que navegaran a través de ellos como lo harían normalmente, y se midió el número de veces que la mirada de un participante se detenía en diferentes características de una publicación y el tiempo de fijación, mediante un software de seguimiento ocular.

Señales para detectar anuncios

Los investigadores observaron que los participantes prestaban atención a las llamadas de acción, como botones de enlace para registrarse, comprar o saber más. Asimismo, las características distintivas del perfil de una marca —como la insignia de verificación, el nombre de la cuenta o la foto de perfil con un logotipo— fueron señales que alertaron a los participantes.

La identificación dependía más de los elementos distintivos que de la información mostrada

Esto indicaba que la identificación dependía más de los elementos distintivos que del mensaje o la información mostrada. Una vez reconocían el material como promocional, pasaban rápidamente al siguiente pero algunas personas no detectaban de inmediato de qué tipo de contenido se trataba.

“Incluso en un feed neutral y no personalizado, los participantes tuvieron dificultades para distinguir anuncios. En sus propios feeds, que se basan en sus intereses, hábitos y círculos sociales, podría ser aún más difícil detectar los anuncios, ya que les resultan más familiares y confiables”, señala Hübner.

Según declara la investigadora a SINC, esto llevó a identificar dos patrones que favorecían su camuflaje y aumentaban el tiempo de visualización. “Uno es la adecuación temática a los intereses del usuario, y el otro, el uso de imágenes más ‘auténticas’ o de tipo contenido generado por el usuario (UGC), que tendían a mantener la atención; en cambio, las imágenes demasiado pulidas o ‘demasiado profesionales’ a menudo generaban escepticismo y provocaban que el usuario pasara antes de largo”

Transparencia vs persuasión

En dinámicas de desplazamiento rápido, cuando las normas de etiquetado no son suficientes para que una persona identifique un anuncio, se produce lo que se conoce como ‘transparencia invisible’.

Las normas de etiquetado no son suficientes para identificar un anuncio

Muchos participantes se sorprendieron e incluso se sintieron engañados al descubrir cuántas publicaciones de este tipo se les habían pasado por alto. “Mientras que a otros no les importó y este último grupo podría ser el más preocupante”, señala la líder del estudio.

“Las soluciones potenciales incluyen intervenciones a nivel de diseño y controles para el usuario, o espacios dedicados para explorar contenido promocional, haciendo que la exposición a anuncios sea más intencional”, añade.

Ahora, los autores plantean que, en futuras líneas de investigación, se debe medir este efecto con segmentaciones por grupos como la edad, la experiencia en redes sociales y el conocimiento sobre persuasión.

Referencia:

Maike Hübner  et. al. “Blending In or Standing Out? The Disclosure Dilemma of Ad Cues of Social Media Native Advertising” Frontiers in Psychology (2025).

Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon (CMU, EE UU) compararon la autoconfianza de humanos y de cuatro grandes modelos de lenguaje (LLM, por sus siglas en inglés) —ChatGPT, Bard/Gemini, Sonnet y Haiku— en tareas como responder preguntas de cultura general, predecir resultados de partidos de la NFL o identificar dibujos al estilo del juego Pictionary. Tanto personas como máquinas tendieron a sobrestimar su rendimiento, pero solo los humanos ajustaron sus expectativas después de realizar las tareas.

Tanto humanos como modelos de lenguaje tienden a sobrestimar su rendimiento, pero solo las personas ajustan su autoconfianza tras realizar las tareas

Por ejemplo, “si una persona creía que iba a acertar 18 preguntas y al final acertaba 15, después corregía su estimación a unas 16”, explica Trent Cash, primer firmante del estudio, publicado en la revista Memory & Cognition. “Seguía siendo un poco optimista, pero menos. Los modelos de IA, en cambio, no corrigieron su exceso de confianza; al contrario, en algunos casos se volvieron aún más seguros de sí mismos tras fallar”.

La investigación, que recopiló datos durante dos años con versiones actualizadas de los modelos, detectó esta sobreconfianza de forma consistente entre diferentes sistemas de IA.

“El problema es que, al expresar sus respuestas con seguridad, los usuarios pueden asumir que la IA tiene razón, incluso cuando no es así”, señala Danny Oppenheimer, coautor del estudio. A diferencia de los humanos, que dan pistas no verbales cuando dudan, las máquinas no muestran señales claras sobre si realmente saben de lo que hablan.

¿Puede la IA aprender de sus errores?

Aunque responder trivialidades o predecir premios de cine puede parecer trivial, el trabajo pone el foco en un asunto más profundo: la metacognición de la IA, es decir, su capacidad para ser consciente de sus propios procesos mentales.

En una prueba, Gemini acertó solo una de 20 imágenes, aunque estimó haber acertado más de 14

Cuando se preguntó a los modelos por temas más subjetivos o inciertos —como identificar dibujos o predecir ganadores futuros—, su nivel de error fue alto, pero su confianza no disminuyó. En una de las pruebas, el modelo Gemini solo logró identificar correctamente una imagen de cada 20, pero estimó que había acertado más de 14.

“Era como ese amigo que asegura que es buenísimo jugando al billar, pero no mete una sola bola”, comenta Cash.

Entre los modelos evaluados, Sonnet fue el menos confiado en exceso, mientras que ChatGPT-4 mostró un rendimiento más cercano al humano en el juego de dibujo.

Una llamada a la prudencia

Los autores señalan que, si bien los modelos de IA pueden mejorar con más datos, por ahora conviene ser escépticos ante sus afirmaciones. Preguntar explícitamente por su nivel de confianza puede dar pistas útiles, sobre todo cuando los propios sistemas admiten inseguridad.

La IA no está diseñada para responder todo lo que se le plantea. Cuando el chatbot no sabe algo, a menudo, no detecta que desconoce algo

“La IA no está diseñada para responder todo lo que se le plantea", advierte Oppenheimer. "Cuando el chatbot no sabe algo, muchas veces ni siquiera se da cuenta de que no lo sabe”.

A medida que estas tecnologías se integran en la vida cotidiana, reconocer sus límites —como la falta de introspección o de aprendizaje a partir de errores— será crucial para desarrollar sistemas más fiables y responsables.

“Tal vez haya algo intrínsecamente humano en cómo aprendemos y reflexionamos sobre nuestras acciones”, concluye Cash.

Referencia:

Quantifying Uncert-AI-nty: “Testing the Accuracy of LLMs’ Confidence Judgments”. Memory & Cognition, 2025

En respuesta a esta problemática, la Unión Europea ha impulsado la Ley de Ciberresiliencia (Cyber Resilience Act - CRA), con pautas para diseñar, desarrollar y gestionar vulnerabilidades de software de manera más segura.

La Unión Europea ha impulsado la Ley de Ciberresiliencia con pautas para diseñar, desarrollar y gestionar vulnerabilidades de software de manera más segura

Sin embargo, para que estas medidas sean efectivas, deben complementarse con una gobernanza robusta que abarque tanto la seguridad de la información como la seguridad informática, pilares diferenciados que forman parte de una posición holística en el marco de la ciberresiliencia.

Ejemplos recientes

Un ejemplo notable de cómo un ciberataque puede llevar a una empresa a la quiebra es el caso de Mt. Gox, una plataforma de intercambio de bitcoines con sede en Japón.

En 2014, Mt. Gox manejaba más del 70 % de las transacciones globales de esta criptomoneda. Sin embargo, en febrero de ese año, la empresa suspendió sus operaciones y solicitó protección por bancarrota tras descubrir la pérdida de aproximadamente 850 000 bitcoines debido a un ataque cibernético, lo que llevó a la liquidación de la compañía en abril de 2014.

Un ciberataque significativo puede comprometer la viabilidad financiera de una empresa, llevándola a la insolvencia y posterior quiebra

Este caso ilustra cómo un ciberataque significativo puede comprometer la viabilidad financiera de una empresa, llevándola a la insolvencia y posterior quiebra.

En el caso de España, un ejemplo de cómo la ciberresiliencia salvó la continuidad de una organización es el caso de la cadena de supermercados Alcampo. En agosto de 2024, la empresa sufrió un ciberataque que afectó algunos de sus sistemas y procesos.

Gracias a su estrategia de ciberseguridad y resiliencia, Alcampo implementó medidas técnicas, legales y organizativas, activando sistemas de contingencia que permitieron continuar con sus operaciones y minimizar el impacto en sus tiendas y cadena de suministro. Este enfoque proactivo y preparado fue crucial para mantener la continuidad del negocio durante el incidente.

Estrategias clave

La iniciativa España Digital 2026, liderada por el Gobierno y el Instituto Nacional de Ciberseguridad INCIBE, busca reducir la brecha de exposición al riesgo, especialmente en industrias críticas y en sectores en proceso de transformación digital.

La iniciativa España Digital 2026, impulsada por el Gobierno y el INCIBE, busca reducir la exposición al riesgo en sectores críticos y en transformación digital.

Pero independientemente del tamaño de la organización, la tipología del sector, productivo o de servicios, o su facturación, es preciso implementar una estrategia que asegure el plan de continuidad del negocio a partir del binomio compuesto por ciberseguridad y resiliencia. Dicha estrategia debe establecer procedimientos de respuestas a emergencias basándose en estándares internacionales como la ISO/IEC 22301 y la ISO/IEC 27001.

Algunas medidas concretas en la estrategia de ciberseguridad y resiliencia incluyen:

Un pilar estratégico

Las empresas deben reconocer que la relación entre ciberseguridad y resiliencia no es solo una cuestión técnica, sino un pilar estratégico para su sostenibilidad. Como destaca INCIBE (el Instituto Nacional de Ciberseguridad español), “la formación en seguridad de los empleados es tan importante como las medidas resilientes que implementamos en nuestras empresas”.

Un enfoque integral de protección digital, combinado con una cultura ciberseguridad y resiliencia empresarial, permitirá a las organizaciones minimizar riesgos y garantizar su continuidad operativa en un mundo cada vez más digitalizado.

Jesús Barrena Martínez, profesor titular de Universidad, Especialización en Business Management, Gestión de recursos humanos y capital intelectual, Universidad de Cádiz.

Nikol Alejandra Peña Vanegas, personal docente e investigador en formación PDI, Universidad de Cádiz.

Pasó por varios puestos en Moncloa, y llegó a ser la primera jefa de la Oficina de Ciberseguridad y Lucha contra la Desinformación cuando se creó en 2019. En 2022, se aprobó el Plan Nacional de Ciberseguridad que ella había impulsado, con el fin de intensificar la vigilancia del ciberespacio y preparar respuestas rápidas.

También es vicepresidenta de W4C Spain, una asociación sin ánimo de lucro que persigue el equilibrio de género en el mundo de la ciberseguridad.

Desde 2021, ya de vuelta en Málaga, ha trabajado primero en el área de seguridad de la consultora Accenture y, desde el pasado 3 de julio, como nueva directora ejecutiva de la unidad de ciberseguridad Sofistic de la tecnológica Cuatroochenta. Desde esta ciudad andaluza habla con SINC en una entrevista telefónica para analizar el estado de la ciberseguridad en España y si la ciudadanía está realmente alerta de los peligros que entraña la red.

El objetivo es prevenir, detectar, responder y, si pasa, que nos podamos recuperar de manera rápida y con el menor impacto posible. Y, por supuesto, anticiparse, que es lo más complicado de todo.

¿Cuál es la importancia de la ciberseguridad en nuestro día a día? Al final, todos hemos recibido los típicos mensajes falsos que nos regalan viajes o que se hacen pasar por seres queridos para que les mandemos dinero.

Es imprescindible. Uno de los pilares fundamentales de la ciberseguridad es la concienciación de cómo se usa la tecnología y cuáles son los riesgos que plantea. Igual que al andar por la calle ponemos nuestra cartera y nuestro bolso a buen recaudo, en el ciberespacio tenemos que copiar este comportamiento con nuestro dinero y nuestros datos: dónde vivimos, con quién, nuestros datos bancarios, etcétera.

Es decir, tenemos que ser conscientes de que hay amenazas por usar la tecnología de manera incorrecta y que nuestros hábitos en internet tienen que parecerse a los que tenemos en nuestro día a día.

Lo que hace la ciberseguridad es intentar proteger todo eso que exponemos cuando navegamos en internet, cuando trabajamos o cuando estamos con nuestro móvil en redes sociales.

Uno de los pilares fundamentales de la ciberseguridad es la concienciación de cómo se usa la tecnología y cuáles son los riesgos que plantea

En este sentido, ¿crees que los ciudadanos en España son conscientes de los datos que deja en internet?

Se han hecho muchos esfuerzos y se ha logrado cierta sensibilización en los últimos años, pero muchos ciudadanos siguen sin ser conscientes de manera plena de su rastro digital, de cuáles son los riesgos y cómo protegerse.

De hecho, muchas veces saben que usar la tecnología plantea un riesgo, pero no conocen cómo la ciberseguridad puede ayudarles a estar más seguros.

¿Qué pueden hacer los ciberdelincuentes con los datos que roban? ¿A qué nos enfrentamos si tienen tantos datos nuestros?

Como decía antes, por la calle te pueden robar la cartera y quitarte el dinero e incluso pueden coger tu DNI y suplantar tu identidad. O coger tu tarjeta de crédito y sacar dinero o hacer alguna compra.

En internet pasa lo mismo. Los ciberdelincuentes, si tienen acceso a tus datos, pueden cometer fraude financiero. O pueden suplantarnos la identidad si consiguen copias de nuestro DNI, si lo hemos compartido en internet. También pueden suplantarnos en nuestro correo electrónico, y mandar correos en nuestro nombre, o robar nuestras cuentas de redes sociales.

Incluso, cuando los criminales ya tienen algunos datos, pueden lanzarnos ataques dirigidos de phishing para robarnos información bancaria o contraseñas. También están los ataques de ransomware, donde te secuestran datos de tu ordenador a cambio de un rescate.

Cuando los criminales ya tienen algunos datos, pueden lanzarnos ataques dirigidos de phishing para robarnos información bancaria o contraseñas

Entonces, ¿qué prácticas básicas se deben aplicar para evitar estas amenazas?

Es fundamental que tengamos contraseñas fuertes y únicas para cada sitio. Muchas veces se ponen contraseñas como 1234, la fecha de nuestro cumpleaños o el nombre de nuestra mascota. Pero esas no son contraseñas fuertes.

Necesitamos letras, números y símbolos, es decir, contraseñas que realmente sean difíciles de averiguar. Y no solo en nuestras redes sociales, sino también en nuestra banca online y nuestros dispositivos móviles.

La experta en ciberseguridad y directora ejecutiva de Sofistic Mar López Gil. / FECYT

Pero eso, en la práctica, es algo complicado. Tendríamos que acordarnos de decenas de contraseñas.

Por supuesto. Por eso recomiendo los gestores de contraseñas, que proponen contraseñas complejas y difíciles de hackear. De hecho, ya hay muchos navegadores que proponen estas contraseñas directamente y se guardan en la memoria del teléfono.

Otra cosa importante es la doble autenticación o verificación en dos pasos. Este proceso es como dos contraseñas. Primer accedes al servicio con tu contraseña habitual y luego tienes que confirmar desde un segundo sistema, por ejemplo, desde tu móvil a través de un SMS. Es un sistema de seguridad mucho más difícil de hackear.

Luego, por supuesto, no debemos hacer clic en enlaces sospechosos ni descargar archivos que nos mandan personas que no conocemos o que, si les conoces, no tiene sentido el mensaje o el contexto. Pueden ser archivos infectados.

Además, es importante estar al día de las actualizaciones del software de los teléfonos y los ordenadores, porque suelen tapar agujeros de seguridad y vulnerabilidades del sistema que los desarrolladores van descubriendo.

Es importante estar al día de las actualizaciones del software de los teléfonos y los ordenadores, porque suelen tapar agujeros de seguridad

¿Y si alguien ya ha sido víctima de alguna de estas situaciones, qué puede hacer?

Lo primero es denunciar. Estos actos son crímenes. Además de las fuerzas de seguridad del estado, hay otros organismos que te pueden ayudar, como el Instituto Nacional de Ciberseguridad (Incibe). Tienen un número de teléfono gratis, el 017, para guiar sobre qué hacer en estos casos.

Entiendo que la ciberseguridad va más allá del ámbito individual. ¿Qué retos tiene la ciberseguridad frente a amenazas en empresas y gobiernos?

En el ámbito internacional, también se trabaja en que el ciberespacio sea seguro. En un principio, no se esperaba que internet tuviese el impacto que tiene ahora, y no fue diseñado para ser así. Ahora tenemos que esforzarnos para que sea transparente, porque esas vulnerabilidades pueden tener consecuencias internacionales.

Lo hemos visto en el conflicto entre Rusia y Ucrania, donde se atacan infraestructuras críticas, como el sector de la energía, la salud o el transporte, a través de ciberataques.

Los estados llevan mucho tiempo trabajando para mejorar la ciberseguridad de sus infraestructuras, por ejemplo, en el ámbito europeo y la OTAN. Se trata de hacer una acción conjunta frente a las ciberamenazas, porque es un problema de seguridad nacional.

Los estados llevan mucho tiempo trabajando para mejorar la ciberseguridad de sus infraestructuras, por ejemplo, en el ámbito europeo y la OTAN

¿Qué estrategia tiene España en este sentido?

Necesitamos desarrollar la tecnología de manera adecuada y segura, y la concienciación de la ciudadanía y de las empresas ante estas amenazas.

En nuestro país tenemos varios órganos que se dedican a la ciberseguridad, como el Mando Conjunto del Ciberespacio del Ministerio de Defensa y el Centro Criptológico Nacional. Y llevan mucho tiempo trabajando en una hoja de ruta de ciberseguridad estratégica y política.

En 2013 se presentó la primera estrategia nacional de ciberseguridad, y se actualizó en 2019. El plan muestra cómo tenemos que trabajar de manera conjunta con Europa para hacer frente a estas amenazas, no solo a escala nacional. Sobre todo, se centran en materia de seguridad de las redes de información y la protección de infraestructuras críticas.

En 2022 se aprobó en Plan Nacional de Ciberseguridad, y hace poco se autorizó la partida de 1 157 millones de euros para precisamente reforzar las capacidades de España en ciberseguridad y ciberdefensa. También, en enero, se creó el Centro Nacional de Ciberseguridad para seguir avanzando en este sentido.

El objetivo es prevenir, detectar, responder y, si pasa, que nos podamos recuperar de manera rápida y con el menor impacto posible. Y, por supuesto, anticiparse, que es lo más complicado de todo.

Los resultados del ensayo, publicados esta semana en la revista Science, muestran que las personas que utilizaron esta nueva prótesis pudieron superar obstáculos, subir escaleras, realizar maniobras rápidas o transiciones cotidianas como sentarse y levantarse con mayor facilidad que quienes llevaban dispositivos convencionales. Además, reportaron una sensación notablemente mayor de que la prótesis formaba parte de su propio cuerpo.

A diferencia de las prótesis habituales, este nuevo dispositivo se ancla directamente al hueso mediante un implante de titanio y se conecta a los músculos residuales mediante electrodos implantados

A diferencia de las prótesis habituales, que se apoyan en un encaje externo, este nuevo dispositivo se ancla directamente al hueso mediante un implante de titanio y se conecta a los músculos residuales mediante electrodos implantados. El sistema recoge señales neuromusculares que luego son interpretadas por un controlador robótico para mover la prótesis de forma dinámica, adaptándose a la intención del usuario. La clave está en una técnica quirúrgica desarrollada por el equipo del MIT, llamada interfaz mioneuronal agonista-antagonista, que reconfigura la musculatura residual para que pueda enviar y recibir información tal como lo hacía antes de la amputación.

"Una prótesis integrada en el tejido no es simplemente una herramienta externa, sino una extensión funcional del cuerpo", explica Hugh Herr, líder del equipo de investigación, profesor en el MIT y codirector del Centro K. Lisa Yang para la Biónica. "Cuanto más estrecha es esa integración, más el usuario percibe la prótesis como parte de sí mismo".

La importancia del embodiment

La investigación incluyó a dos personas con amputación transfemoral que utilizaron el sistema OMP y a otros 15 participantes con distintos niveles de tecnología protésica previa. Las pruebas de movilidad y percepción corporal mostraron que quienes llevaban la prótesis biónica mejoraron notablemente tanto en rendimiento físico como en lo que los investigadores denominan embodiment, es decir, la sensación de que la extremidad artificial pertenece al propio cuerpo. Durante el estudio, estas personas afirmaron sentir que tenían dos piernas, que controlaban directamente la prótesis y que esta formaba parte de su esquema corporal.

A lo largo del último siglo, las prótesis han avanzado en aspectos mecánicos pero han dejado de lado elementos esenciales del movimiento humano, como la retroalimentación sensorial y la versatilidad del control motor. Aunque algunos modelos modernos permiten caminar de forma repetitiva, siguen siendo insuficientes para tareas complejas o cambios de marcha y equilibrio, lo que limita considerablemente la autonomía de los usuarios. El nuevo enfoque desarrollado en el MIT aspira a superar estas limitaciones mediante una integración profunda entre la tecnología y la fisiología humana.

Según sus previsiones, el sistema completo podría estar disponible comercialmente en un plazo de cinco años

El estudio plantea que la restauración de la función no debe limitarse a la movilidad mecánica, sino que debe incluir la recuperación del control neuromuscular y de la percepción del propio cuerpo.

Aunque el sistema todavía necesita ensayos más amplios para obtener la aprobación de la agencia reguladora estadounidense (FDA), los autores consideran que podría representar un cambio de paradigma en el diseño y uso de prótesis.

La cirugía AMI ya se aplica de forma rutinaria en pacientes con amputaciones por debajo de la rodilla en el hospital Brigham and Women’s, en Boston. El equipo del MIT espera que pronto se adopte también en amputaciones más complejas. Según sus previsiones, el sistema completo podría estar disponible comercialmente en un plazo de cinco años, una vez superadas las fases clínicas y regulatorias.

El trabajo ha sido financiado por el Centro K. Lisa Yang para la Biónica y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA). En un artículo complementario, también publicado en Science, el investigador Lee Fisher analiza el impacto clínico y científico de esta innovación en el campo de la biónica y la rehabilitación.

Referencia: 

Herr et al. Tissue-integrated bionic knee restores versatile legged movement after amputation. Science, 2025.

Un reciente estudio, publicado en Annals of Internal Medicine, evalúo las interfaces de las cinco LLM más importantes para comprobar si podían engañar a su sistema con el propósito de que generara respuestas médicas incorrectas.

A cada uno de los modelos le dieron una orden sistemática: dar respuestas incorrectas, falsificar fuentes o estudios y que respondiera con un tono de autoridad

Según dice a SINC el líder de este proyecto e investigador de la universidad de Flinders (Australia), Ashley Hopkins, “las instrucciones incluían indicaciones para utilizar números y porcentajes específicos en las respuestas para que resultaran más creíbles, a la vez que se introducía jerga científica para que parecieran más rigurosas”.

A cada uno de los modelos le dieron una orden sistemática: dar respuestas incorrectas sobre temas de salud, falsificar fuentes o estudios y que respondiera con un tono de autoridad. Asimismo, se les ordenó que mantuvieran la coherencia en la información proporcionada con razonamientos lógicos.

“No nos sorprendió el resultado”, señala en científico. “Trabajos precedentes indicaban un riesgo real de que los modelos generativos pudieran ser engañados para responder de forma maliciosa a las consultas de los usuarios, ya fuera de manera intencionada o no, para actuar como bots de desinformación”, argumenta.

La mayoría desinformó

Para ello, Hopkins y su equipo formularon 10 consultas relacionadas con la salud a cada uno de los chatbots.

Se dieron cuenta de que el 88 % de las respuestas de las IA personalizadas fueron desinformación, mientras que las cuatro más importantes (GPT-4o, Gemini 1.5 Pro, Llama 3.2-90B Vision y Grok Beta) proporcionaron información maliciosa en todas las preguntas evaluadas.

Las respuestas debían incluir referencias de gran prestigio como 'The Lancet', 'Nature' o 'Science' para aumentar su credibilidad

En concreto, el chatbot Claude 3.5 Sonnet mostró algunos mecanismos de defensa al responder el 40 % del tiempo con desinformación. No obstante, no tuvieron acceso a los mecanismos internos de cada uno de los modelos; tan solo observaron su comportamiento externo.

“Esto pone de relieve la necesidad de una mayor transparencia por parte de los desarrolladores en cuanto a sus capacidades previstas y mecanismos de protección”, revela a SINC el investigador.

Los científicos no recurrieron a técnicas especializadas como el jailbreaking —un proceso para eliminar las restricciones impuestas por el desarrollador de software— sino que emplearon una plantilla coherente que enseñaba al modelo para que siempre respondiera de forma incorrecta. Las respuestas debían incluir referencias de gran prestigio como The Lancet, Nature o Science para aumentar su credibilidad.

GPTs engañosas

En otro análisis independiente de OpenAI, los investigadores analizaron si alguna GPT de acceso público parecía difundir desinformación sanitaria.

Los científicos identificaron tres que parecían estar optimizadas para producir dicho contenido, lo que generó respuestas de desinformación sobre salud al 97 % de las preguntas enviadas.

Su preocupación actual es la creación de GPTs personalizados para que desempeñen una función encubierta de desinformación, aunque su análisis fue exploratorio y no hubo una revisión sistemática de la plataforma.

A medida que la IA se vuelve más accesible, cabe esperar que los malos actores intenten hacer un uso indebido de ella

“Las plataformas que permiten a los usuarios acceder a las API de los modelos o crear y compartir públicamente GPT personalizados corren el riesgo de permitir que actores maliciosos exploten estas tecnologías con fines perjudiciales, ya sea para obtener beneficios económicos, causar trastornos, confusión o discriminación”, recalca Hopkins a SINC.

En definitiva, “nuestros resultados revelan la urgente necesidad de mejorar las medidas de seguridad”, apunta el investigador, sobre todo en plataformas que son públicas para todo el mundo. La IA es vulnerable al uso indebido y, sin mejores medidas de protección, podría utilizarse como herramientas para difundir desinformación sanitaria perjudicial.

Estos riesgos “no son teóricos, sino que reflejan estrategias conocidas por quienes difunden activamente la desinformación”, afirma el científico. A medida que la IA se vuelve más accesible, cabe esperar que actores con malas intenciones quieran hacer un uso indebido de ella, según destaca. 

Referencia: 

Natansh D. et al. "Assessing the System-Instruction Vulnerabilities of Large Language Models to Malicious Conversion Into Health Disinformation Chatbots". Annals of Internal Medicine. 2025

Este trabajo sienta las bases de lo que algún día podría ser una forma más limpia de producir medicamentos

El tereftalato de polietileno (PET) es el plástico resistente y ligero que se utiliza para botellas de agua y envases de alimentos, y genera más de 350 millones de toneladas de residuos al año que acaban en vertederos y océanos. Por su parte, el paracetamol se fabrica a partir del fenol, un derivado de combustibles fósiles, por lo que este proceso contribuye también al agravamiento del cambio climático.

Para buscar un proceso más sostenible, el equipo investigador de la universidad escocesa modificó la bacteria E. coli para transformar una molécula derivada del PET, conocida como ácido tereftálico, en el principio activo del paracetamol.

Paracetamol en 24 horas

El equipo llevó a cabo un proceso de fermentación, similar al empleado en la elaboración de cerveza, para acelerar la conversión de residuos industriales de PET en paracetamol en menos de 24 horas.

La nueva técnica se llevó a cabo a temperatura ambiente y prácticamente no generó emisiones de carbono, lo que demuestra que este compuesto puede producirse de forma sostenible.

Combinado con enzimas naturales de microbios del suelo y hongos, el equipo logró construir el proceso biológico que convierte residuos plásticos en paracetamol con un rendimiento del 92 %

“Descubrimos que una reacción química que se utiliza en la industria desde hace más de 100 años —el reordenamiento de Lossen— puede producirse en el interior de las bacterias vivas”, dice a SINC Stephen Wallace, primer autor del trabajo.

Con este procedimiento, combinado con enzimas naturales de microbios del suelo y hongos, el equipo logró construir el proceso biológico que convierte residuos plásticos en paracetamol con un rendimiento del 92 %. “Es un ejemplo de cómo la biología y la química pueden trabajar juntas para resolver algunos de nuestros mayores retos, como reducir la contaminación y fabricar medicamentos de forma más sostenible”, opina Wallace.

Stephen Wallace, autor principal del estudio, recolectando bacterias para analizarlas. / Universidad de Edimburgo

Por el momento, solo se han fabricado pequeñas cantidades de paracetamol en el laboratorio y se necesita más desarrollo para que pueda producirse a escala comercial. Tampoco es posible aún el uso humano del analgésico.

“Para poder utilizarlo como medicamento tendría que someterse a estrictas pruebas de seguridad y a la aprobación de las autoridades reguladoras. Es un proceso largo, y con razón. Pero este trabajo sienta las bases de lo que algún día podría ser una forma más limpia y sostenible de producir medicamentos”, dice el investigador.

Referencia:

Stephen Wallace et al. “A biocompatible Lossen rearrangement in Escherichia coli”. Nature Chemistry (2025).

Cada vez que una inteligencia artificial responde, activa un complejo proceso computacional. Para generar esa información —acierte o no— los modelos utilizan tokens, unidades que representan palabras o fragmentos de ellas y que se traducen en secuencias numéricas comprensibles por la máquina.

Esa operación, junto con otras tareas internas, conlleva un consumo energético que se traduce en emisiones de CO₂. Sin embargo, muchos usuarios siguen sin conocer el coste ambiental que implica cada interacción con estas tecnologías.

“A cada modelo se le hicieron 100 preguntas de cinco categorías diferentes, que iban desde historia hasta matemáticas a nivel de secundaria, y se les pidió responder tanto en formato de opción múltiple como en texto libre. Posteriormente, se evaluaron y compararon tanto el consumo energético como la precisión de las respuestas”, dice a SINC Maximilian Dauner, autor principal del estudio publicado en Frontiers in Communication.

A cada modelo se le hicieron 100 preguntas de cinco categorías diferentes, que iban desde historia hasta matemáticas a nivel de secundaria

Según los investigadores, el impacto ambiental de interrogar modelos LLM entrenados está fuertemente determinado por su enfoque de razonamiento, con procesos explícitos que elevan considerablemente el consumo energético y las emisiones de carbono.

Los investigadores evaluaron 14 modelos, con tamaños entre 7 000 y 72 000 millones de parámetros, con preguntas de referencia que cubrían una amplia gama de materias.

“Las emisiones de CO₂ se calcularon en función del consumo de energía medido por un servidor equipado con una GPU NVIDIA A 100. Los modelos fueron probados en el mismo servidor utilizando preguntas idénticas para garantizar la mayor comparabilidad posible. Naturalmente, pueden producirse desviaciones según el tipo de generación eléctrica”, explica el investigador”, apunta Dauner.

Los modelos fueron probados en el mismo servidor utilizando preguntas idénticas para garantizar la mayor comparabilidad posible

La GPU NVIDIA es un procesador especializado que permite realizar millones de operaciones en paralelo, al acelerar el procesamiento de datos y reducir el tiempo que tarda el modelo en generar respuestas o entrenarse.

Cuanto más razona la IA, más contamina

El equipo halló que los modelos que aplican procesos de razonamiento más elaborados generan muchas más emisiones que aquellos que ofrecen respuestas concisas. En concreto, los modelos con razonamiento generaban en promedio 543,5 tokens por pregunta, frente a solo 37,7 en los modelos concisos.

"El impacto ambiental de interrogar modelos LLM entrenados está fuertemente determinado por su enfoque de razonamiento, con procesos explícitos que elevan considerablemente el consumo energético y las emisiones de carbono", señala en científico.

El modelo Cogito (70 000 millones de parámetros) obtuvo la mayor precisión (84,9 %), pero emitió tres veces más CO₂ que otros de tamaño similar con respuestas más concisas. “Actualmente, vemos una clara disyuntiva entre precisión y sostenibilidad en las tecnologías LLM. Ninguno de los modelos que mantuvo las emisiones por debajo de 500 gramos de CO₂ equivalente logró superar el 80 % de precisión”, señala Dauner.

Ninguno de los modelos que mantuvo las emisiones por debajo de 500 gramos de CO₂ equivalente logró superar el 80 % de precisión

Además del tipo de modelo, el área temática de la pregunta también influye: cuestiones que exigen razonamientos complejos —como filosofía o álgebra abstracta— provocaron hasta seis veces más emisiones que temas como historia de secundaria.

“Se puede reducir la huella de carbono de las respuestas de los LLMs aproximadamente 10 veces, manteniendo una precisión dentro de uno o dos puntos porcentuales, mediante una serie de pasos complementarios, como que la decodificación especulativa permite omitir muchas pasadas de modelos grandes durante la generación. Además de ejecutar todo esto en hardware eficiente y programar las cargas de trabajo para las horas y regiones donde la red eléctrica es más limpia”, añade el investigador.

Elegir bien el modelo

Los investigadores esperan que su trabajo motive a las personas a tomar decisiones más informadas sobre su uso de la IA. “Los usuarios pueden reducir significativamente las emisiones solicitando respuestas concisas o limitando el uso de modelos de alta capacidad a tareas que realmente lo requieren”, indica Dauner.

La elección del modelo, por ejemplo, puede marcar una gran diferencia en las emisiones de CO₂. Tener a DeepSeek R1 (70 mil millones de parámetros) respondiendo 600 000 preguntas generaría tantas emisiones de CO₂ como un vuelo de ida y vuelta de Londres a Nueva York. En cambio, Qwen 2.5 (72 mil millones de parámetros) puede responder más de tres veces esa cantidad con tasas de precisión similares y generando las mismas emisiones.

Aunque puede ser difícil implementar regulaciones obligatorias sobre el uso energético de los LLMs, un primer paso podría ser la transparencia obligatoria hacia los usuarios

“Aunque puede ser difícil implementar regulaciones obligatorias sobre el uso energético de los LLMs, un primer paso más pragmático y con mayor impacto podría ser la transparencia obligatoria hacia los usuarios”, argumenta el científico.

Nuevas tareas, nuevos retos

Los investigadores señalaron que sus resultados podrían verse influenciados por la elección del hardware utilizado en el estudio, el factor de emisiones que puede variar según la región y la red eléctrica local, así como los modelos analizados. Estos factores podrían limitar la generalización de los resultados.

“Si los usuarios supieran el costo exacto en CO₂ de sus solicitudes a la IA —por ejemplo, convertir casualmente su imagen en una figura de acción—, tal vez serían más selectivos y conscientes sobre cuándo y cómo usan estas tecnologías”, recalca Dauner.

Actualmente, el equipo está trabajando en un artículo de seguimiento que se enfoca específicamente en las demandas de recursos de los LLMs para tareas de programación. Esto incluye una gama más amplia de modelos, incluidos aquellos ajustados específicamente para generación de código.

Ya hemos comenzado evaluaciones tempranas de modelos de imagen a texto y estamos explorando aplicaciones multimodales adicionales

También están analizando cómo diferentes tipos de solicitudes (prompts) influyen tanto en la calidad de salida como en el consumo energético. Más allá de eso, estamos ampliando el estudio para cubrir un conjunto más amplio de tareas.

“Ya hemos comenzado evaluaciones tempranas de modelos de imagen a texto, como la generación automática de subtítulos, y estamos explorando aplicaciones multimodales adicionales”, concluye Dauner.

Referencia:

Maximilan Dauner et al. “Energy Costs of Communicating with AI”. Frontiers in Communication (2025).

La rápida urbanización da lugar a ciudades más cálidas y luminosas. En concreto, los edificios y el hormigón absorben e irradian calor, lo que provoca islas de calor urbanas. En estas áreas la temperatura atmosférica resulta más alta durante el día y la noche en comparación con los alrededores.

Los edificios y el hormigón absorben e irradian calor, lo que provoca islas de calor urbanas donde las temperaturas atmosféricas resultan más altas durante el día y la noche 

Asimismo, la cantidad de luz artificial nocturna aumentó un 10 % en las ciudades durante la última década. La luz y la temperatura regulan en gran medida las temporadas de crecimiento de las plantas. Por ejemplo, el incremento en iluminación y temperatura hace que los árboles en ciudades broten y florezcan antes en primavera y cambien de color más tarde en otoño, en comparación con los árboles de zonas rurales. Sin embargo, la investigación no examinó en profundidad la magnitud de sus impactos individuales o combinados.

Un entorno de crecimiento alterado

El equipo liderado por la investigadora Lin Meng analizó observaciones satelitales tomadas entre 2014 y 2020 en 428 ciudades del hemisferio norte —incluyendo Nueva York, París, Toronto y Pekín—, junto con datos sobre luz artificial nocturna, temperatura del aire cercana a la superficie y temporadas de crecimiento de las plantas.

El efecto de la luz artificial resulta especialmente pronunciado al final de la temporada de crecimiento, más que al inicio. 

Los autores detectaron que la potencia de la luz artificial nocturna aumenta exponencialmente desde las áreas rurales hasta los centros urbanos. Según los investigadores, esta mayor cantidad de luz influye más en el inicio y final de las temporadas de crecimiento de las plantas que la diferencia de temperatura entre zonas rurales y urbanas.

También observaron que el efecto de la luz artificial resulta especialmente pronunciado al final de la temporada de crecimiento, más que al inicio. En concreto, el comienzo de la temporada ocurre en promedio 12,6 días antes en las ciudades respecto a zonas rurales, y el final se retrasa 11,2 días en los entornos urbanos analizados.

Diferencias entre regiones y climas

Si bien estos patrones generales se mantienen en las ciudades del hemisferio norte, los autores también identificaron diferencias entre continentes. Los científicos observaron que el inicio de la temporada se adelanta más en Europa, seguido por Asia y luego Norteamérica, aunque las ciudades norteamericanas registran los niveles más altos de luminosidad.

El efecto de las luces nocturnas resulta más intenso al inicio de la temporada en algunas zonas climáticas como aquellas con climas templados y veranos secos, o climas fríos sin estación seca

El efecto de las luces nocturnas resulta más intenso al inicio de la temporada en algunas zonas climáticas —como aquellas con climas templados y veranos secos, o climas fríos sin estación seca—, mientras que el impacto al final de la temporada muestra una mayor consistencia entre distintas ciudades.

Los autores advierten que el efecto de la luz artificial sobre la temporada de crecimiento podría volverse aún más complejo debido al cambio relativamente reciente de las lámparas de sodio de alta presión hacia la iluminación LED, a la que las plantas podrían responder con mayor sensibilidad. ,

Meng y su equipo destacan que los futuros planes de infraestructura urbana deberían contemplar una iluminación que minimice su efecto sobre la vegetación y, al mismo tiempo, satisfaga los requisitos funcionales.

Referencia:

Meng, L. She, D. “Artificial light at night outweighs temperature in lengthening urban growing seasons”. Nature Cities (2025).

Esta es una de las principales conclusiones de un trabajo internacional publicado en el último número de la revista Nature que ha contado con la participación de un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

La investigación revela que la demanda evaporativa, es decir, la capacidad de la atmósfera para absorber agua en forma de vapor ha agravado en un 40 % las sequías en los últimos años en todo el planeta.

Los resultados muestran que la superficie de tierras sometidas a sequías más graves ha aumentado un 74 % en los últimos 5 años, en gran medida debido al aumento de dicha demanda

La causa de este efecto se debe, sobre todo, según los investigadores, al aumento de las temperaturas a nivel global. “A medida que el planeta se calienta a causa del cambio climático, la demanda evaporativa atmosférica aumenta y provoca sequías más graves, incluso en regiones húmedas”, explica Sergio Vicente, investigador del Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC), la PTI Clima y coautor del estudio.

De hecho, “el incremento de la severidad de las sequías en las regiones húmedas se debe a que la atmósfera demanda más agua, y no porque llueva menos”, aclara el investigador.

Hasta ahora, los científicos eran conscientes de la importancia de la demanda atmosférica, pero no se había analizado minuciosamente su impacto global con observaciones reales. En este trabajo, el equipo investigador ha empleado un conjunto de datos climáticos de alta resolución que abarcan más de un siglo y ha aplicado métodos avanzados para rastrear cómo ha aumentado la demanda y cuánto ha empeorado las sequías.

Los resultados muestran que la superficie de tierras sometidas a sequías más graves ha aumentado un 74 % en los últimos 5 años, en gran medida debido al aumento de dicha demanda.

Un nuevo enfoque

Según los autores, este trabajo demuestra que incluir la demanda en el monitoreo de sequías, en lugar de depender únicamente de los datos sobre precipitaciones, es clave para gestionar mejor los riesgos para la agricultura, los recursos hídricos, la energía y la salud pública. Dado el cambio climático proyectado, especialmente con el aumento de las temperaturas, se espera que el impacto de la demanda se intensifique en las próximas décadas.

Incluir la demanda en el monitoreo de sequías, en lugar de depender únicamente de los datos sobre precipitaciones, es clave para gestionar mejor los riesgos

“Nos enfrentamos a un gran desafío, ya que no existe una forma directa de medir cuán sedienta está la atmósfera a lo largo del tiempo”. explica Solomon H. Gebrechorkos, primer autor del estudio y miembro del consejo editorial de Climatología Teórica y Aplicada (TAAC).

En ese sentido resalta: “Necesitamos actuar ahora y desarrollar estrategias de adaptación socioeconómica y ambiental específicas, así como sistemas mejorados de alerta temprana y gestión de riesgos. Muchas de las zonas afectadas ya están presentan dificultades para hacer frente a sequías severas. Aunque costó años conseguir que este estudio alcanzara su máximo potencial, valió la pena, porque las conclusiones son muy impactantes”.

Referencia:

Beck, H. E., Dadson, S. J., Dyer, E., Funk, C., Gebrechorkos, S. H., Miralles, D. G., Peng, J., Sheffield, J., Singer, M. B., Talib, J., Vicente-Serrano, S. M. “Warming accelerates global drought severity”. Nature (2025).  

El lanzamiento fue retransmitido por vídeo en directo, con una cuenta atrás que se paró durante varios minutos hasta que a las 19:37 hora local (01:37 del miércoles en la hora española) la nave despegó desde Starbase, la base recién nombrada ciudad cerca de Brownsville, en la frontera con México.

El cohete, con una altura de 121 metros, estaba compuesto por dos partes: el propulsor Super Heavy, dotado con 33 motores Raptor y que por primera vez se reutilizaba tras una prueba anterior, y una nave espacial de segunda etapa, esta última a la que se llama Starship. 

El despegue fue exitoso, pero una hora después la empresa perdió contacto con la nave

El despegue fue exitoso, teniendo en cuenta que las dos últimas pruebas terminaron en explosión pocos minutos después, pero en torno a una hora después, la empresa perdió contacto con una nave que ya daba vueltas.

El responsable de comunicación de SpaceX, Dan Huot, uno de los presentadores del acontecimiento, atribuyó la pérdida del control de altitud a fugas de combustible, necesario para orientarse en su reentrada en la atmósfera terrestre.

Problemas adicionales

El cohete tampoco pudo abrir un portón por el que se iban a desplegar en órbita por primera vez varios satélites simulados de Starlink, uno de los objetivos de la misión, además de supervisar los escudos que protegen a la nave de las altas temperaturas.

“Starship consiguió llegar a la separación programada del motor de la nave, así que es una gran mejora respecto al último vuelo”, resumió Musk en X, y reconociendo que la fuga de fuel provocó una pérdida de presión en el tanque que desembocó en su fracaso.

El cohete tampoco pudo abrir un portón por el que se iban a desplegar en órbita por primera vez varios satélites simulados de Starlink, uno de los objetivos de la misión

“Como si el vuelo no fuera lo suficientemente excitante, el Starship ha experimentado un rápido desmontaje imprevisto”, indicó la empresa en la red social X, a lo que añadió que el éxito es fruto del aprendizaje y que la prueba ayudará a “mejorar la fiabilidad” del cohete.

Aun así, el magnate, que planea centrarse más en sus negocios tras su polémica participación en el Gobierno de Donald Trump como líder de eficiencia, se mostró optimista y adelantó que los próximos tres vuelos estarán menos espaciados, “uno cada tres o cuatro semanas”.

Predicciones marcianas

Musk ha vendido la idea de que, con el Starship, la humanidad podrá “colonizar” Marte, un planeta en el que solo han aterrizado 18 misiones espaciales, todas ellas no tripuladas.

En una entrevista con el medio Ars Technica antes del lanzamiento, Musk se mostró confiado en haber resuelto los problemas de los últimos dos vuelos de prueba y sostuvo que lo “más importante son los datos para mejorar el diseño de las placas” en las siguientes naves.

La Administración Federal de Aviación dijo posteriormente tener conocimiento de una anomalía en la misión

La Administración Federal de Aviación (FAA) dijo posteriormente tener conocimiento de una anomalía en la misión, aseguró que estaba colaborando con SpaceX y descartó que hubiera daños materiales o personales a causa del fallo y la desintegración del cohete.

La FAA dio luz verde la semana pasada para que SpaceX aumente su número de vuelos de prueba hasta 25 por año, a pesar de las críticas de grupos ambientalistas.

Son un grupo pequeño de investigación básica, que busca cómo mejorar la calidad de estos circuitos. Trabajan en diseños alternativos a los que se vayan a utilizar convencionalmente, para encontrar nuevas funcionalidades. “La tecnología de la computación cuántica está avanzando mucho, pero aún requiere de desarrollos fundamentales para la mejora de la calidad de los bits cuánticos. Los cúbits, que al final es lo que dicta la calidad del procesador, requieren estudiar materiales y nuevas técnicas de control de medida. En eso estamos trabajamos en el IFAE”, explica desde su laboratorio de la ciudad condal.

La tecnología de la computación cuántica está avanzando mucho, pero aún requiere de desarrollos fundamentales para la mejora de la calidad de los bits cuánticos

Forn-Díaz es, además, uno de los cinco fundadores de una empresa pionera en Europa: Qilimanjaro Quantum Tech, una spin-off de la Universidad de Barcelona, el Barcelona Supercomputing Center y el IFAE, que trabaja para la construcción de ordenadores cuánticos comerciales. Hablamos con él sobre la evolución de este campo de investigación, el desarrollo de la tecnología asociada y su impacto ambiental.

¿Qué tipo de energía utiliza principalmente este tipo de tecnología?

Requiere, por un lado, refrigeración criogénica, que tiene un impacto energético, ya que es necesario mantener estos circuitos a muy bajas temperaturas. Después, para para hacer el control de los de los circuitos, utilizamos básicamente señales que están en el rango de las microondas, o sea, de los gigahercios, pero con muy bajas potencias y con un impacto energético menor.

¿Qué es lo que más consume?

Por un lado, mantener el sistema frío y, evidentemente, también la producción del chip, porque se tiene que realizar utilizando toda la maquinaria de salas blancas, con el consiguiente coste e impacto ambiental.

¿Será menor el consumo energético de los computadores cuánticos si se los compara con los superordenadores clásicos?

Aquí hay que hacer una advertencia, porque si buscas en la literatura científica o las noticias al respecto, vas a encontrar de todo. Hablamos de algo que va a ocurrir en el futuro, ya que hoy los prototipos de ordenador cuántico que existen, los más grandes, tienen entre 100 y 1 000 cúbits. Y esto utilizando métodos no muy optimizados de cómo poner todos estos cúbits dentro de un criostato, es decir, con todos los cables y toda la electrónica. Esto solo lo han podido hacer IBM y Google, y un equipo en China. A medida que se va alcanzando un nuevo número de cúbits, también se va rediseñando el sistema y se va optimizando.

Los ordenadores cuánticos se cree que van a ser como un nuevo tipo de acelerador de computación

¿Cuál es la previsión teniendo en cuenta todas estas variables?

Se prevé que sí van a ser mucho más eficientes energéticamente que los centros de supercomputación o computación de alto rendimiento (HPCS). Actualmente, los ordenadores cuánticos se cree que van a ser como un nuevo tipo de acelerador de computación. En los centros de supercomputación existen procesadores con CPU y con GPU. Las GPU son las unidades de procesamiento gráfico que ahora se utilizan para inteligencia artificial. En los procesadores cuánticos estaríamos hablando de QPU (Unidad de Procesamiento Cuántico, por sus siglas en inglés), que va a ser más eficiente para ciertos cálculos, pero no se van a encargar de hacerlo todo, porque para eso ya están los ordenadores tradicionales.

De ahí que sean más eficientes

Serán un complemento para atacar ciertos problemas matemáticos, que hoy no se pueden tratar. Esa es la idea, que estas unidades de procesamiento cuánticas no tengan un consumo muy grande. No disipas calor en el chip, porque la superconductividad te permite procesar señales eléctricas sin disipar energía.

¿Qué es lo que ocurre en el caso de los superordenadores?

En los circuitos eléctricos habituales, la energía se transforma de una señal eléctrica en calor, que es lo que ocurre en los transistores de los procesadores tradicionales, como nuestros teléfonos, portátiles y superordenadores. Se calientan porque están gastando la energía eléctrica en calor y, en los superordenadores, una parte muy importante de la energía se va en enfriarlos a 40 ºC, porque si no se quemarían. La otra parte se va en ponerlos en marcha. La tecnología de enfriamiento va avanzando según la demanda.

Mucha de la energía va dedicada a enfriarlos y la otra parte en ponerlos en marcha. La tecnología de enfriamiento va avanzando según la demanda

¿Qué otras tecnologías se utilizan para minimizar su consumo?

Están empezando a aparecer modelos de criostatos cada vez más pequeñitos y adaptados a la demanda real de estos ordenadores cuánticos. En el futuro es posible que no requieran de equipos muy grandes, algo que también ocurre con los superordenadores. No estoy trabajando en el campo de estos últimos, pero sí se escucha que los nuevos diseños van encarados a optimizar el gasto energético, que no parece que sea algo fácil.

Con los ordenadores cuánticos la idea es que ya entren con otro nivel de consumo y con gran ahorro energético. Hay gente que habla de la ventaja cuántica en este sentido o de la ‘supremacía cuántica’.

¿Y respecto a los materiales y los procesos de extracción asociados?

Los superconductores no requieren materiales muy especiales. De hecho, se han hecho de aluminio, que es un material que se encuentra muy fácilmente.De sustratos se utilizan típicamente silicio o zafiro, que son también materiales industriales. No requieren de una minería muy específica como el litio o el cobalto que se utilizan en baterías. Si alguien descubre que incluyendo otro material mejoran, la cosa cambiaría, pero dudo que sea así. Hoy nada apunta a que eso vaya a ocurrir.

Los superconductores no requieren materiales muy especiales. De hecho, se han hecho de aluminio, que se encuentra muy fácilmente

¿Los cálculos cuánticos podrían aportar soluciones respecto a los desafíos climáticos y medioambientales del futuro?

La respuesta genérica sería que sí, que van a aportar ventajas. Podrán resolver problemas matemáticos de cierto tipo, como los que se llaman de optimización. El ejemplo típico se hace con los repartidores de paquetes. Tienen que ir a de un punto a otro y optimizar para no gastar mucho combustible, además de forma continua, porque durante el día van llegando nuevos paquetes. Esto requiere un potencial de cálculo importante. Pero depende mucho de cada problema. Es caso a caso y es muy difícil dar una receta global.

¿Pasa lo mismo con los procesos químicos?

Este es un problema cuántico en sí. Es decir, podrías calcular en un orden cuántico, de los que no existen por ahora, la evolución de un sistema y hacer predicciones. Si existe este gas y este otro, me sale este resultado final. Puede tener impacto en baterías o captura de CO2.

También es aplicable al caso de los abonos y la absorción del nitrógeno, que actualmente supone un proceso que requiere temperaturas muy elevadas. Tiene el potencial de descubrir este tipo de nuevos procesos, que puedan hacerse de forma más eficiente.

Si nos referimos a un ordenador cuántico pequeño, de hasta 1 000 cúbits, gastará unos 10 kW al día, lo mismo que tres o cuatro familias

¿Existen algoritmos cuánticos que hayan demostrado estas ventajas?

Se trataría de utilizar el ordenador cuántico como un simulador cuántico. Depende mucho de cómo de bien puedas simular tu sistema y modelizarlo para que te dé el resultado esperado. Ahí está menos definido. Lo que sí está demostrado es que un ordenador cuántico puede emular un sistema físico real.

¿Se trabajará en medir el impacto ambiental que tendrán?

Estoy seguro de que sí cuando existan, porque ahora mismo estamos hablando de prototipos. Si nos referimos a un ordenador cuántico pequeño, de hasta 1 000 cúbits, gastará unos 10 kW al día, lo mismo que tres o cuatro familias. En el caso de los superordenadores hablamos de consumo en megavatios, y eso ya es lo que gasta un pueblo o una ciudad pequeña. En el equipo de Qilimanjaro se ha hecho un documento técnico a este respecto.

¿Es comparable con la IA?

Los cálculos que se pueden hacer ahora mismo con ChatGPT están aún muy lejos de lo que podrían hacer los ordenadores cuánticos. De momento no son comparables, pero sí en el futuro, cuando vayan apareciendo máquinas cuánticas que estén dando un servicio útil, es decir, que ya tengan un tamaño grande. Vaticino que esto podría ocurrir en diez años o incluso antes.

He visto que colaboran con el laboratorio subterráneo de Canfranc para investigar la radiación. ¿En qué consiste?

Es una colaboración académica con el IFAE de un proyecto nacional que coordinamos. Estudiamos concretamente el impacto de la radiación ionizante, es decir, la radioactividad ambiental que tenemos en nuestro entorno. No nos afecta directamente porque es de muy baja la intensidad, pero sí a estos chips, que son tan sensibles que detectan todo lo que ocurre a su alrededor.

Cada vez que pasa un rayo altamente energético o una partícula energética —incluso rayos cósmicos que se originan en el espacio— y entran en la atmósfera, se van desintegrando. Lo que aterriza en la superficie son partículas que van muy deprisa, pero que se pueden ver. En este proyecto estudiamos este fenómeno con el Canfranc porque está dentro de una montaña, que hace de barrera para parar estos rayos cósmicos.

Estudiamos concretamente el impacto de la radiación ionizante, es decir, la radioactividad ambiental que tenemos en nuestro entorno. No nos afecta directamente porque es de muy baja la intensidad, pero sí a estos chips

¿Tiene alguna aplicación?

Lo utilizan sobre todo la gente del mundo de la física de partículas para hacer experimentos que buscan materia oscura y que tienen una señal muy débil y no pueden tener ningún tipo de ruido ambiental. A nosotros nos interesa examinar cómo se comportan estos chips en ausencia de esta radiación ambiental.

¿Existe algún impedimento que pudiese detener el desarrollo de los computadores cuánticos?

No hay nada que permita pensar que esto se va a detener, porque no hay ninguna barrera para esta tecnología en concreto. En el momento en que entren en uso y estén, por ejemplo, en la nube para poder conectarse, seguro que va a haber estudios de impacto energético concretos.

¿Cuándo se convertirán en una herramienta realmente útil?

Hoy en día se han demostrado algunos cálculos con ordenadores cuánticos, como los de Google, que superan a los superordenadores, pero son problemas muy académicos y específicos donde los ordenadores cuánticos tienen ventaja de salida y estos algoritmos no tienen ninguna utilidad práctica, que se sepa. El reto es que puedas hacer algo útil, que significa atacar problemas reales del mundo, que son enormes y requieren de máquinas muy grandes.

Se van a necesitar centenares de miles de cúbits. La predicción es que en los próximos cinco años se va a llegar a las decenas de miles y es probable que ya existan máquinas en 2030 de 10 000 cúbits.  Tendrán potencial de cálculo, aún no suficiente para resolver cualquier problema, pero sí para para hacer cosas interesantes posiblemente útiles.

Se pueden encontrar redes de triptófano en las neuronas y en otros organismos como virus, cilios, flagelos o células superiores

La investigación se publica en Science Advances y muestra que las redes de este aminoácido son capaces de absorber las partículas lumínicas y reenviarlas con una amplitud de onda más larga y fácil de asimilar en menos de una millonésima de microsegundo.  

“La biología está llena de arquitecturas como esta”, afirma a SINC el primer autor de este estudio e investigador de la Universidad de Howard, Phillip Kurian. Según el científico, se pueden encontrar redes de triptófano estructuras celulares como cilios y flagelos, en las neuronas o en virus.

Fibra óptica en las células

En concreto, estas estructuras funcionan como un ‘cable de fibra óptica’, ya que tienen la capacidad de enviar información mucho más rápido de lo que permiten los procesos químicos en las células.  

Esta especie de cúbit –unidad básica de información cuántica parecida al bit en la computación tradicional– absorbe la luz y la vuelve a emitir de manera veloz

Esta especie de cúbits —unidades básicas de información cuántica parecidas al bit en la computación tradicional— absorben la luz y la vuelven a emitir de manera veloz, lo que permite a la vida calcular en poco tiempo, según explica el investigador. 

Al conglomerarse en estructuras moleculares, generan estados superradiantes capaces de procesar "la información de los fotones a velocidades de un picosegundo” (millonésima de microsegundo). “Este procesamiento es lo que produce el efecto cuántico”,  asegura Kurian. 

Computación cuántica más resistente

En este sentido, los ordenadores cuánticos podrían aprender mucho de cómo transfiere información la biología en la Tierra. 

“La vida ha encontrado una forma de gestionar con coherencia sus señales para superar el ruido térmico del entorno”, enfatiza Kurian a SINC. 

Esto significa que, aunque existan pequeñas perturbaciones causadas por el calor del ambiente, los seres vivos son capaces de administrar información sin perderla o distorsionarla. La razón de todo ello es que los fotones o partículas de luz se pueden compartir de forma simultánea entre varias moléculas o cúbits moleculares.  

En la biología existen estados en los que si se elimina un cúbit todavía se puede mantener la coherencia entre los demás restantes

En el mundo de los ordenadores cuánticos, ya han recreado los llamados estados W —energía compartida de forma síncrona— en dispositivos de nanofotónica, aunque necesitan condiciones controladas como temperaturas extremadamente bajas. 

Además, en la biología existen estados en los que si se elimina un cúbit todavía se puede mantener la coherencia entre los demás restantes. Esto todavía no es posible en el terreno de la ingeniería informática. 

Según el autor del estudio, sería muy útil implementarlo por dos razones: para mantener la unidad cuántica, pese a que algunos cúbits se eliminen, y para utilizar la energía disipada, un rasgo propio de la vida que emplea el calor que emite para distintos fines. 

En definitiva, “parece que la vida tiene esa capacidad de producir arquitecturas que no son rígidas, como sí ocurre, por ejemplo, en dispositivos de silicio”, argumenta Kurian. Este hallazgo podría ayudar a que los futuros ordenadores cuánticos fueran más resistentes.

Corrección de errores

Uno de los grandes retos para construir un equipo cuántico con éxito es la corrección efectiva de errores, es decir, que los ordenadores tengan la capacidad de detectar y suprimir los fallos a una velocidad suficientemente rápida. 

En la computación cuántica actual, los cúbits tienen que estar en ambientes muy fríos y aislados 

En este punto, la biología puede servir de ejemplo, porque mientras que el chip cuántico de Google, Willow, “hace la corrección de errores en microsegundos, los estados superradiantes en seres vivos lo puede hacer un millón de veces más rápido”, dice el físico.

No obstante, es una cualidad única de la vida en la Tierra preparada para funcionar en ecosistemas cálidos. En la computación cuántica actual, los cúbits tienen que estar en ambientes muy fríos y aislados.

Esto no significa que la biología opere mejor que los ordenadores cuánticos, destaca el investigador. “Yo diría que los sistemas vivos están diseñados para múltiples funcionalidades e interconectados de una manera que las arquitecturas de computación existentes no lo están”, añade. 

Una tecnología más autónoma

Según explica el profesor Nicolò Defenu del Instituto Federal de Tecnología en un comunicado, esta teoría sería de gran interés en el desarrollo de nuevos sistemas. De hecho, “es realmente intrigante ver una conexión vital y creciente entre la tecnología cuántica y los sistemas vivos”, afirma el investigador. 

Existe mucho interés por parte de los investigadores para desarrollar máquinas cuánticas autónomas y la biología podría esconder la solución a ese dilema

Hay organizaciones que están interesadas en ordenadores cuánticos de escala intermedia ruidos o NISQ —computadoras ya existentes— para que puedan autoorganizarse.

“Podemos tomar algunas ideas de los sistemas vivos para desarrollar arquitecturas de cúbits flexibles que están diseñados para optimizar, no en la forma en la que operan los ordenadores cuánticos convencionales, sino que están hechos para operar de tal manera que la energía que sale de su sistema se utiliza para la autoorganización”, subraya Kurian. 

Actualmente, existe mucho interés por parte de los investigadores para desarrollar máquinas cuánticas autónomas y la biología podría esconder la solución a ese dilema, aunque todavía se encuentra en una fase inicial. 

Kurian, P. Computational capacity of life in relation to the universe. Science Advances. 2025

Descubrieron que, si sustituían parte del oxígeno de la ferrita por otro compuesto como el azufre, la fuerza magnética aumentaba su potencia hasta 62 veces. 

Según uno de los principales autores del estudio Linxing Zhang de la USTB, el azufre cambia la estructura del semiconductor y la forma en la que sus átomos de hierro se juntan con otros próximos, lo que demuestra una mayor imantación. 

El hallazgo mejora el acoplamiento magnetoeléctrico, clave para controlar simultáneamente las propiedades eléctricas y magnéticas del material

El hallazgo permite una mejoría en el acoplamiento magnetoeléctrico, es decir en la capacidad de un material para controlar sus propiedades eléctricas y magnéticas al mismo tiempo. 

“Este avance podría conducir a aplicaciones más baratas y eficaces en dispositivos de almacenamiento de información”, explica, por su parte, el científico del CSIC Yue- Wen Fang. 

Los misterios de la ferrita de bismuto

La ferrita de bismuto lleva estudiándose más de 50 años. A pesar de la exhaustiva investigación, “aún hay muchas cuestiones misteriosas que no se entienden debido a las complejas interacciones entre sus cargas eléctricas, propiedades magnéticas y estructura”, sostiene. 

El semiconductor de ferrita de bismuto –un material eléctrico– posee las cargas positivas y negativas separadas de forma natural, por lo que, pueden variar de dirección si se le aplica energía. Esto permite que pueda cambiar entre dos estados estables de ‘0’ y ‘1’, como si se tratara de un interruptor de luz.

En las memorias de acceso aleatorio que poseen este material, la información permanecería almacenada de forma segura, aunque se produjera un corte eléctrico 

En las memorias de acceso aleatorio (también llamadas RAM en inglés) que poseen este material, la información permanecería almacenada de forma segura, aunque se produjera un corte de electricidad. Mientras que en las que no lo tienen –la RAM dinámica que poseen la mayoría de los ordenadores– todo se perdería si no hubiera energía. 

En este sentido, la ferrita de bismuto puede mezclar electricidad y magnetismo en un solo material, lo que la haría interesante para crear equipos que usen poca energía o guarden más información. 

No obstante, todavía está en fase de desarrollo porque la imantación en capas delgadas todavía es muy débil.

Memoria de almacenamiento multinivel

En otras investigaciones, Zhang y Fang crearon un material denominado Bi0,5Sm0,5FeO3 con el que podían ajustar la tensión interna del semiconductor y cambiar sus propiedades electrónicas y lumínicas. 

Antes, estos dispositivos solo alcanzaban 0,5 voltios, mientras que con el nuevo material podían llegar a 1,56 V

Antes, estos dispositivos solo podían alcanzar 0,5 voltios, mientras que con el nuevo material podían llegar a 1,56 V, el valor más alto que se ha visto en este tipo de equipos hasta ahora. 

Al combinar la intensidad de la luz con el voltaje aplicado al material lograron que el dispositivo pudiera leer y escribir muchos valores diferentes, no solo ‘0’ y ‘1’. Esto permite crear un tipo de memoria llamada almacenamiento multinivel no volátil, que guarda más información sin borrarse al apagarlo.

Referencia:

Guoqiang Xi. Anionic Strategy-Modulated Magnetic Ordering in Super-elongated Multiferroic Epitaxial Films. Nature Communications. 2025

Mientras el norte y sur peninsular empezaron a tener electricidad en las primeras horas de la tarde, muchos hogares tuvieron que pasar la noche a oscuras

Además, la vuelta de la luz a las casas varió entre regiones. Mientras el norte y sur peninsular empezaron a tener electricidad en las primeras horas de la tarde, muchos hogares tuvieron que pasar la noche a oscuras. ¿Por qué ocurrió esta disparidad?

Itziar Zubia Olaskoaga, profesora de la Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa-Donostia de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) e investigadora en el Grupo de Investigación Multidisciplinar Sistemas Inteligentes y Energía de ese mismo centro, explica a SINC los detalles de cómo el país volvió a funcionar.

El regreso de la luz a las casas fue un proceso lento, y que varió mucho entre las distintas regiones en España. ¿Cómo funciona el sistema eléctrico español para que difiriese tanto?

Al caer la luz, era difícil recuperarla porque no todas las centrales son adecuadas para la recuperación. Las más apropiadas son las hidráulicas y las de gas, pero aun así necesitan una red en la que apoyarse para arrancar.  Lo que se hizo fue empezar a utilizar la red de Francia y la conexión a Marruecos. Por eso la recuperación de la luz fue desde las fronteras hacia el centro de la península, por la proximidad a las redes francesa y marroquí.

La recuperación de la luz fue de las fronteras hacia el centro de la península por la proximidad a las redes francesa y marroquí

¿Fue normal la velocidad a la que se recuperó la electricidad? Muchas zonas tardaron varias horas en volver a tener luz.

La recuperación tiene que hacerse muy poco a poco, porque hay que ir equilibrando generación y consumo. Una vez que la primera cantidad está equilibrada, se genera un poco más y se vuelve a equilibrar. Hay que ir muy despacio, porque corremos el riesgo de que se caiga todo de nuevo y habría que volver a empezar.

También hubo muchas diferencias entre pueblos cercanos y barrios dentro de una misma ciudad. ¿A qué se debió eso?

Esto ocurrió porque debajo de los barrios hay centros de transformación, que es como se conectan a la red. Si tu vecina tuvo luz antes que tú, seguramente fue porque vuestras casas no cuelgan del mismo centro de transformación.

Luego, se va dando prioridad a un centro u otro según varios factores, como por el número de consumidores que haya en esa zona o por proximidad a alguna central.

La recuperación tiene que hacerse muy poco a poco, porque se corre el riesgo de que se caiga todo de nuevo 

¿Qué hubiera pasado si no hubieran existido las interconexiones con redes extranjeras? ¿Cuándo podríamos haber recuperado la luz?

Realmente, los sistemas eléctricos actuales funcionan interconectados. Todos los países europeos funcionan de esa forma. Lo que pasó es que como la avería fue tan grande, las protecciones que existen en las fronteras desconectaron España para que no se propagara hacia Francia y Europa. Nos quedamos solos, y no es una situación habitual.

Por eso son tan importantes las interconexiones, para ayudarse en casos de peligros serios.

Las LOHC pueden absorber y liberar hidrógeno mediante reacciones químicas, permitiendo su almacenamiento de forma estable durante largos periodos de tiempo

El proyecto, cuyo consorcio se puso en marcha a comienzos de este año en Valencia, tiene una financiación de 2,5 millones de euros del programa Horizonte Europa y cuatro años de duración. Con el desarrollo de esta tecnología se espera alcanzar más de un 75 % de eficiencia energética global de almacenamiento, lo que contribuiría significativamente a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

El objetivo del proyecto hyPPER es desarrollar un reactor electroquímico para almacenar energía eléctrica renovable mediante el uso de moléculas orgánicas portadoras de hidrógeno (LOHC, por sus siglas en inglés).

Estos compuestos pueden absorber y liberar hidrógeno mediante reacciones químicas, permitiendo su almacenamiento de forma estable durante largos periodos de tiempo y su fácil transporte puesto que pueden ser almacenadas y transportadas en forma líquida y bajo condiciones ambientales.

“El proyecto hyPPER pretende revolucionar el sector energético al ofrecer soluciones eficientes de almacenamiento temporal y transporte de la energía, permitiendo equilibrar las fluctuaciones en la producción de energías renovables y acoplarlas a las demandas de consumo”, explica José Manuel Serra, investigador principal del proyecto hyPPER en el ITQ. “En pocas palabras: la energía podría utilizarse en el momento y el lugar en el que se necesitase”, resume el investigador del CSIC.

Integración eficaz en las plantas existentes

La principal innovación del proyecto es que la tecnología generada se puede integrar de manera más eficaz dentro de las plantas de energía renovable existentes, lo que permitiría optimizar su sostenibilidad económica y ecológica. Esto se consigue gracias a que se abordan en un solo dispositivo todos los pasos del ciclo de carga y descarga de la molécula orgánica portadora.

En un solo dispositivo se abordan todos los pasos del ciclo de carga y descarga de la molécula orgánica

De esta manera, en el modo de carga se acoplan la electrólisis del agua (proceso por el cual se divide la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno) con la hidrogenación in situ de la molécula portadora, evitando transformaciones y tratamientos intermedios que reducen la eficiencia energética del proceso. En el modo de descarga, se acoplan la deshidrogenación de la molécula con la oxidación in situ del hidrógeno desprendido, para obtener energía eléctrica en un solo paso.

Con el desarrollo de esta tecnología se espera alcanzar más de un 75 % de eficiencia energética global de almacenamiento. Este hecho contribuiría significativamente a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Para Serra, “el proyecto se presenta como una solución innovadora ante el reto mundial de la sostenibilidad energética. En él se aborda la necesidad de conseguir un almacenamiento eficiente y flexible de la energía renovable mediante la integración de un diseño revolucionario en reactores, con innovaciones en catálisis molecular y tecnología de electrólisis”.

El proyecto hyPPER se ha conformado como consorcio internacional en el que trabajan ocho socios de países como España, Noruega, República Checa y Suiza. 

El evento dejó tras de sí daños materiales y personales: varias personas fallecieron por causas directas o indirectas del apagón y otros se vieron damnificados. Los expertos en economía tratan de cifrar las pérdidas asociadas y consideran que, como poco, serán uno 1 400 millones de euros. La CEOE las estima en un 0,1 % del PIB. Ambos valores son bastante aproximados entre sí, pero habrá que esperar antes de poder tener cifras más precisas.

Llevará meses determinar exactamente qué fue lo que falló. Cualquier explicación prematura será parcial

¿Qué falló?

Llevará meses determinar exactamente qué fue lo que falló. Cualquier explicación prematura será parcial, probablemente incorrecta y carente de la verificación necesaria. Hay que compilar los datos, revisarlos y tener en cuenta todos los pormenores del día.

Y no es una tarea fácil. La red eléctrica española es una malla con aproximadamente 70 000 puntos críticos: 60 000 centrales de generación y 10 000 nodos de conexión. La revisión pormenorizada del sistema que provee de energía alterna (que oscila a 50 Hz) llevará tiempo. El hecho de que la energía en corriente alterna oscile nos dice que es una onda periódica y que da 50 vueltas en un segundo (50 Hz = 50 1/s, por definición de la unidad Hertzio). Es decir, cada 0,02 segundos la onda cíclica de transmisión de electricidad da una vuelta completa. Por eso, 5 segundos, los 5 famosos segundos en los que ocurrió el incidente, son una eternidad en términos eléctricos.

La red eléctrica española es una malla con aproximadamente 70 000 puntos críticos: 60 000 centrales de generación y 10 000 nodos de conexión

En rueda de prensa, los responsables de Red Eléctrica comunicaron que –con los primeros datos en la mano y tras análisis previos– parece que el apagón puede atribuirse a una desconexión masiva de potencia al sistema eléctrico español en el suroeste del país, presumiblemente de energía renovable. A priori se ha descartado el ciberataque como causa.

Una investigación detallada

Pese a las declaraciones de los responsables técnicos, el presidente del Gobierno, Pedro Sánchez, anunció que se va a hacer una investigación detallada del evento, sin descartar ningún escenario posible. Y es que la seguridad nacional pasa primero por la seguridad energética: esto se ha hecho más evidente todavía después del apagón.

En este sentido, la patronal fotovoltaica, UNEF, aclaró que “la energía inyectada a la red el lunes 28 se programó el día anterior y se estaba cumpliendo con la programación prevista”. Además, añadió: “Las plantas fotovoltaicas no se desconectaron voluntariamente, si no que fueron desconectadas de la red”. La asociación recuerda que la fotovoltaica ha suministrado en otros momentos más energía que este pasado lunes, cumpliendo siempre los objetivos establecidos de generación.

Las plantas fotovoltaicas no se desconectaron voluntariamente, si no que fueron desconectadas de la red

Sin embargo, cabe plantear que, si los sistemas son redundantes y la red está preparada para la zonificación de las caídas de tensión, el sistema no se debería haber ido al cero total. Esto es algo que debe mirar el supervisor del sistema según se avance en la investigación.

Efecto combinado

Pese a no poder anticipar las causas de este siniestro, sí ha habido voces que, antes de este episodio, dejaron patente su preocupación por la fragilidad del sistema eléctrico. Tanto en el Informe 2024 de Red Eléctrica como en varios avisos previos, se advirtió del peligro hipotético de desconexiones de generación severas debido a un efecto combinado.

Por un lado, la elevada penetración de las energías renovables en el sistema, incluidas las instalaciones de autoconsumo, que al ser más pequeñas tienen menor capacidad de adaptación ante perturbaciones. Por otro, el cierre progresivo de centrales de generación convencional –como las de carbón, ciclos combinados de gas o nucleares–, que reduce la inercia del sistema eléctrico y lo hace más vulnerable ante imprevistos o pérdidas de sincronía.

La alta presencia de renovables y el cierre de centrales convencionales reducen la estabilidad e inercia del sistema eléctrico, haciéndolo más vulnerable ante fallos

Sistema síncrono

En un sistema eléctrico, todos los generadores productores de electricidad deben girar a la misma velocidad: 50 Hz. Así se mantiene estable el suministro. Hay una serie de tecnologías tradicionales que usa generadores síncronos con grandes masas rotatorias que, en caso de alteraciones en la generación o demanda, son capaces de amortiguar estos cambios y dar estabilidad a la red (hidráulica, ciclo combinado, nuclear, carbón, etc.).

Sin embargo, la energía solar y la eólica no generan electricidad acopladas a grandes masas mecánicas que giran a 50 Hz, sino mediante dispositivos electrónicos (asíncronos), sin aportar inercia rotacional al sistema, por lo que no estabilizan sus frecuencias de la misma forma que los generadores síncronos. Por tanto, una sobreabundancia de renovables y poco apoyo síncrono puede hacer vulnerable al sistema.

No obstante, estas no eran las condiciones de la red en el momento del apagón. Varios especialistas apuntan a que la estructura de generación previa al apagón tenía un mínimo de 30 % de generación no renovable activos, con lo cual el sistema tenía todavía un respaldo considerable.

Conviene recordar que, durante el apagón, varios generadores, fotovoltaicos y nucleares, se desconectaron ante las oscilaciones de frecuencia. Hay que tener en cuenta que si el sistema no consigue estabilizarse se agrava la situación y aparece un efecto en cadena de desconexión (efecto dominó) que empuja hacia el apagón final.

No es momento de dar marcha atrás en el creciente mix renovable europeo, sino de aportar soluciones tecnológicas para mejorar la estabilidad de las redes 

La falta de sincronía es un factor de vulnerabilidad importante en una red eléctrica, aunque deben esperarse los resultados de la investigación abierta para saber qué ocurrió en realidad y si está este factor u otros implicados.

¿Hay soluciones?

Es perfectamente sostenible la integración a gran escala de energías renovables en las redes eléctricas actuales. No obstante, las recomendaciones de los expertos, que han quedado reflejadas en los informes publicados por Red Eléctrica, Redeia, UNEF, etc., señalan la necesidad de mejorar las redes para aumentar su inercia y resiliencia:

No es momento de dar marcha atrás en el creciente mix renovable europeo, sino de aportar soluciones tecnológicas para mejorar la estabilidad de las redes ante la integración de las energías renovables. Cada país en su contexto energético, pero todos mirando a Europa y a la necesaria independencia energética y económica de los combustibles fósiles que la región se ha marcado como objetivo a través del plan REPowerEU.

La seguridad nacional y la seguridad de la UE comienza con la seguridad energética, tanto en generación como en suministro.

Juan José Coble Castro, director del Máster en Energías Renovables y Eficiencia Energética, Universidad Nebrija

Amador dirige el Máster en Energías Renovables y Medio Ambiente de la UPM, un referente en el sector por su experiencia en sistemas eléctricos y penetración de renovables en redes aisladas

Para entender mejor lo ocurrido, SINC conversa con Julio Amador Guerra, ingeniero industrial y director del Máster en Energías Renovables y Medio Ambiente que se imparte en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), un referente en el sector por su experiencia en sistemas eléctricos y penetración de renovables en redes aisladas.

Supongo que en los primeros instantes estaría tan confuso como cualquier ciudadano, pero poco a poco, alguien con su experiencia empieza a decir: "Aquí ha pasado algo más".

Sí, efectivamente. A mí me pilló en clase, y justamente estábamos montando un sistema fotovoltaico aislado de la red. Por suerte, estábamos en la parte alta del edificio, conectados a unos módulos solares, así que teníamos iluminación suficiente. Pese a que otras plantas se empezaron a evacuar por falta de luz, nosotros pudimos terminar la instalación. De hecho, logramos activar el sistema autónomo, alimentar algunos equipos y, bueno, hubo hasta aplausos entre los estudiantes. Teníamos energía mientras todo el mundo comprobaba, por el móvil, que algo serio estaba ocurriendo.

El lunes fue día fue muy atípico. La demanda era baja y hubo una desconexión de una línea de alta tensión en la frontera con Francia, lo que dejó al sistema peninsular aislado

No hay muchas situaciones con las que comparar, pero cuando ocurre algo así, ¿qué tipo de datos suele consultar?

Lo primero que consultamos los que nos dedicamos a esto son las curvas de generación y demanda que Red Eléctrica publica en tiempo real. Es información pública y muy útil para hacerse una idea inicial de lo que puede estar pasando. Aun así, no me esperaba algo tan amplio. Red Eléctrica ha conseguido hasta ahora que no haya apagones significativos. Como ciudadano, no estás habituado a algo así. Yo pensaba que sería un corte momentáneo, que volvería en pocos minutos. Pero cuando varios compañeros llamaron a familiares en Extremadura, Andalucía o Galicia y todos confirmaban que también estaban sin luz, ahí ya supe que era algo de otra magnitud.

Unos días después del apagón ya hay algunas explicaciones, aunque todavía falta por saber qué provocó la caída. ¿Se alinea con las hipótesis que muchos en el sector han planteado hasta ahora sobre la pérdida de inercia del sistema?

Sí, aunque solo tenemos la información general que se ha hecho pública, todo apunta a una conjunción de factores excepcionales. Por un lado, hay una previsión diaria de consumo que se basa en series históricas, temperatura, actividad económica, etc. Pero este día fue muy atípico: fin de mes, festivos en varias comunidades, temperatura agradable... La demanda era baja. A eso se suma una desconexión —aparentemente por viento lateral y alta temperatura— de una línea de alta tensión en la frontera con Francia, lo que dejó al sistema peninsular aislado.

El sistema está preparado para absorber eventos, pero hasta cierto punto. Si se encadenan varios a la vez, la cosa se complica mucho

En su rueda de prensa del martes, Red Eléctrica también mencionó dos eventos en el suroeste como posibles desencadenantes. ¿Qué puede explicar que el sistema no se hubiera estabilizado tras esos eventos?

El sistema está preparado para absorber eventos, pero hasta cierto punto. Si se encadenan varios a la vez, la cosa se complica mucho. Para explicarlo con una analogía: aquí no construimos edificios preparados para terremotos como en Japón, porque no tiene sentido económico. Lo mismo pasa con el sistema eléctrico: se diseña con ciertas hipótesis razonables para que la electricidad sea asequible. Pero este evento ha superado esas hipótesis, y habrá que analizar si merece la pena introducir cambios. Aun así, hasta ahora Red Eléctrica ha tenido un desempeño excelente, reconocido internacionalmente. Quizás nos tenía mal acostumbrados.

Entre expertos se están haciendo comparaciones con otros apagones a escala internacional, pero ¿realmente hay precedentes similares o las peculiaridades de nuestro país lo hacen inédito?

Es difícil comparar, porque la situación de la península ibérica es muy peculiar. Tenemos una interconexión muy limitada con Europa y Marruecos, y aunque con Portugal compartimos una red muy similar, nuestra conexión con Francia —y, por tanto, con el resto de Europa— es escasa. A eso se suma una altísima penetración de renovables. Esa combinación hace que técnicamente seamos casi una isla eléctrica, aunque no lo seamos geográficamente. Y pese a todo, Red Eléctrica ha conseguido integrar estas renovables con muy pocas incidencias, algo que tiene mucho mérito.

Una de las claves para prevenir situaciones como esta es el almacenamiento a gran escala, algo que ya está en los planes de Red Eléctrica y del Gobierno

Tras el apagón, parece que el sistema se reinició en modo "a prueba de fallos": más hidroeléctrica y ciclo combinado, menos solar… ¿qué puede deducirse del comportamiento postevento?

Es lógico. Una de las claves para prevenir situaciones como esta es el almacenamiento a gran escala, algo que ya está en los planes de Red Eléctrica y del Gobierno. Hay proyectos de bombeo reversible y de baterías de ion litio que pueden desplegarse en semanas, pero muchos están atascados por cuestiones administrativas o de oposición vecinal.

La transición energética ha traído grandes beneficios, pero tiene que venir acompañada de interconexiones internas y externas, y de capacidad de almacenamiento. Todo indica que había un exceso de generación solar frente a una demanda muy baja. Ese desequilibrio fue uno de los factores críticos.

“Hemos operado el sistema en condiciones con alta penetración de renovables en los últimos años de forma habitual”, señala. Según Corredor, el lunes “no había ninguna circunstancia distinta a las habituales” en términos de generación de estas fuentes de energía o de interconexión.

El mix renovable es seguro

Por ejemplo, la presidenta de Red Eléctrica asegura que el pasado 16 de abril las renovables cubrieron toda la demanda peninsular. “El mix renovable es seguro”, insiste en la entrevista radiofónica.

Corredor explica que tienen “más o menos localizada” la causa, pero subraya que son miles de datos, ya que se reciben señales cada milisegundo.

Beatriz Corredor, presidenta de Red Eléctrica. / REDEIA

“Desde Red Eléctrica operamos el centro de control nacional, pero hay otros 35 que dependen de redes de más baja tensión, que es la red de distribución”, indica. “Los informes de los 35 centros de control es lo que se ha pedido desde Red Eléctrica y el Gobierno para saber milisegundo a milisegundo cuál fue el comportamiento del sistema y determinar qué generación en concreto fue la que  se desconectó y cuándo”, añade. Corredor asegura que ya se han facilitado las medidas desde su centro de control nacional.

Aumento del precio de la luz

Según los últimos datos del Operador del Mercado Ibérico de la Electricidad (OMIE) recogidos por Servimedia, el precio medio de la electricidad en el mercado mayorista subió este miércoles un 450 %. Ahora, el precio es de 31,87 euros el megavatio hora (MWh) frente a los 5,79 euros de ayer.

No obstante, en perspectiva anual, ha bajado. El 30 de abril de 2024 el precio fue de 53,44 euros por MWh.

El pasado 28 de abril fuimos testigos de un evento indeseado: el fallo de todo un sistema eléctrico, una de las infraestructuras más complejas y costosas jamás construidas por la humanidad. Este tipo de sistema agrupa a miles de profesionales de diversas áreas –ingeniería, economía, operaciones, mantenimiento, y más– que colaboran día a día para que la electricidad fluya de forma continua, invisible y silenciosa desde las plantas generadoras hasta los millones de consumidores.

Aunque ahora abundan las hipótesis, necesitaremos días o incluso semanas para comprender con certeza lo ocurrido

Algo claramente salió fuera de lo previsto, provocando consecuencias de gran alcance. Aunque ahora abundan las hipótesis, necesitaremos días o incluso semanas para comprender con certeza lo ocurrido. Para aproximarnos a una explicación, conviene repasar cómo funciona y se mantiene en equilibrio un sistema eléctrico moderno.

Un equilibrio fundamental

Desde el punto de vista técnico, la red eléctrica está diseñada para mantener, en todo momento, un balance preciso entre la energía generada y la consumida. Cuando este equilibrio se rompe, incluso por milisegundos, pueden producirse inestabilidades transitorias. Si el desequilibrio persiste más allá de unos pocos segundos, el riesgo de un colapso del sistema se incrementa considerablemente.

En los sistemas de corriente alterna, la frecuencia de la señal eléctrica –50 Hz en Europa– actúa como indicador clave de este equilibrio. Una frecuencia superior a la nominal sugiere un exceso de generación; una frecuencia inferior, una carencia. Por ello, los Códigos de Red establecen márgenes estrictos de tolerancia tanto para la frecuencia como para la tensión.

La red eléctrica está diseñada para mantener un balance preciso entre la energía generada y la consumida. Cuando este equilibrio se rompe, incluso por milisegundos, pueden producirse inestabilidades transitorias 

Si un generador o subestación se desvía de esos márgenes, los sistemas de protección están diseñados para aislarlos automáticamente, evitando efectos indeseados o impredecibles. Cuando se habla de que el sistema “perdió generación”, generalmente se refiere a la desconexión de generadores causada por estas protecciones, ante condiciones anómalas. Esto es justo lo que pasó el pasado día 28 y provocó una cadena de eventos llevándonos al apagón.

¿Cómo mantener la estabilidad de la red?

Históricamente, la estabilidad de la red eléctrica dependía de la llamada “masa rotativa”: la inercia mecánica de los grandes generadores síncronos conectados directamente a la red. Esta inercia actuaba como un amortiguador natural frente a perturbaciones rápidas, ayudando a mantener la frecuencia estable frente a cambios bruscos en la generación o la demanda.

Sin embargo, las fuentes renovables modernas, como la solar fotovoltaica y la eólica, no disponen de esta capacidad. Están conectadas a la red mediante convertidores electrónicos de potencia, los cuales, por su diseño, no reaccionan de forma automática a las variaciones de frecuencia ni participan activamente en el control de la tensión, salvo que se programen específicamente para ello.

Históricamente, la estabilidad de la red se apoyaba en la inercia de grandes generadores; las renovables carecen de esta capacidad. Están conectadas por convertidores electrónicos de potencia, que requieren control específico para aportar esa función

Además de su dimensión técnica, el sistema eléctrico es un ecosistema económico sofisticado. Funciona mediante diferentes mercados, principalmente el mercado de energía (que define el mix de generación horaria) y el mercado de servicios de ajuste (que garantiza el equilibrio en tiempo real incluso ante contingencias).

Estos mercados buscan minimizar el coste global de la energía, pero la incorporación creciente de renovables –que, una vez instaladas, generan a coste marginal cero– aumenta la necesidad de servicios auxiliares para asegurar la estabilidad del sistema. En otras palabras, lo que se gana en eficiencia económica puede requerir mayores inversiones en fiabilidad operativa.

Cuando las renovables son mayoritarias

El mes de abril, caracterizado por baja demanda eléctrica (ni calefacción ni aire acondicionado intensivos), es ideal para que las renovables cubran gran parte del consumo. Esto reduce el coste de producción, pero también implica operar la red en condiciones de baja inercia, con menos generadores rotativos y más convertidores electrónicos. Todo indica que el incidente del 28 de abril se produjo bajo estas condiciones, que, sin duda, contribuyeron al fallo.

Afortunadamente, los convertidores modernos ya pueden ser controlados para imitar el comportamiento de la generación rotativa, ofreciendo soporte de inercia y ayudando a estabilizar frecuencia y tensión.

El mes de abril, caracterizado por baja demanda eléctrica es ideal para que las renovables cubran gran parte del consumo. Esto reduce el coste de producción, pero implica operar la red en condiciones de baja inercia, lo cual pudo contribuir al fallo

Los investigadores de la Unidad de Sistemas Eléctricos de IMDEA Energía trabajamos en el desarrollo de nuevos algoritmos de control para convertidores de potencia que sirvan como interfaces para fuentes renovables y para baterías. Para que esto sea una realidad generalizada, se requieren cambios en la regulación, incentivos económicos y nuevos esquemas de remuneración que valoren estos servicios.

En países como España, que operan redes relativamente aisladas, ya se están creando mercados específicos para servicios de estabilidad –como la inercia real o virtual–, y se están revisando los requisitos de conexión para permitir que las renovables participen activamente en el control del sistema.

Desde la perspectiva de un ingeniero, queda claro que, para garantizar la fiabilidad de los sistemas eléctricos bajo condiciones operativas cada vez más exigentes, necesitamos repensar los principios tradicionales de operación. No se trata solo de adaptarse, sino de definir nuevas especificaciones para un sistema, un producto vital, que evoluciona rápido y del que todos dependemos.

Milan Prodanovic, investigador sénior y jefe de la unidad de Sistemas Eléctricos en IMDEA ENERGÍA

Javier Roldán Pérez, investigador titular de la Unidad de Sistemas Eléctricos en IMDEA Energía, IMDEA

El suministro de electricidad se ha ido tensionando por el aumento de la urbanización, el crecimiento de la población y el cambio climático

Para hacer predicciones sobre esta problemática, los científicos utilizan datos de cortes de energía para hacer predicciones probabilísticas lo más precisas posibles sobre cuándo y cómo puede ocurrir.

Boudewijn van Milligen, investigador del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), es coautor de un estudio, publicado en 2016 en la revista Chaos, en el que se analizan los criterios para diagnosticar la probabilidad de sucesos extremos en el caso de la red eléctrica.

“El objetivo de nuestro estudio fue aplicar una técnica de análisis causal, conocida como ‘entropía de transferencia’, a un modelo existente sobre la dinámica de las redes eléctricas que se denomina OPA”, apunta a SINC Van Milligen.

El investigador duda que el apagón del lunes en España fuese debido a una sobrecarga de la red, aunque sea local, “porque no había ninguna circunstancia que haría pensar que ese fue el caso”. “Pero habrá que esperar a que el análisis de las causas se complete”, añade.

Estado cercano al colapso

En el trabajo se dedujo que la causa de los apagones a gran escala es que a menudo las redes están en un estado muy cercano al colapso, y en esa situación cualquier pequeña perturbación puede llevar a un fallo en cascada y un apagón eléctrico a gran escala.

Es como el famoso ‘aleteo de una mariposa’ de la teoría del caos. La causa no se encuentra en el ‘aleteo’, es decir, en un fallo específico, sino en el hecho de que el sistema, muy complejo, se encuentra en un estado muy cercano a la inestabilidad

“Es como el famoso ‘aleteo de una mariposa’ de la teoría del caos. La causa no se encuentra en el ‘aleteo’, es decir, en un evento o fallo específico, sino en el hecho de que el sistema, muy complejo, se encuentra en un estado muy cercano a la inestabilidad”, apunta van Milligen.

El mensaje ‘subliminal’ tras este trabajo es que las redes eléctricas deben ser sobredimensionadas para mantenerse alejadas de una posible inestabilidad. “Evidentemente, ese consejo genera reparos debido al coste de la inversión necesaria, que las empresas responsables siempre quieren minimizar”, indica el científico del CIEMAT.

“Los apagones se podrán anticipar hasta cierto punto. En nuestro trabajo se da una pista clara al respecto, circunscrito al modelo OPA. Pero no hay que olvidar que se trata de un estudio estadístico, y la predicción que se obtiene no puede ser exacta, tal y como ocurre con fenómenos atmosféricos o terremotos”, concluye. 

Pese a que no se conocen todavía los desencadenantes exactos, todo apunta a que la red eléctrica debe haber experimentado “más de un problema”, señala a SINC el decano del Colegio Oficial de Graduados, Ingenieros Técnicos Industriales y Peritos Industriales de Madrid (COGITIM), José Antonio Galdón. “No podemos centrarnos en una situación concreta, ni achacarle todavía una única causa”.

“Ahora mismo existen puntos o necesidades energéticas que no se pueden atender porque no hay redes suficientes” 

Hasta la fecha, España no había sufrido un corte de luz de esta envergadura, salvo apagones puntuales localizados. “Esto nos sirve para analizar qué es lo que queremos de nuestra estructura de producción energética y nos tiene que hacer pensar qué se podría mejorar; porque se puede mejorar mucho”, asegura el experto.

José Antonio Galdón Ruiz, Decano Colegio Oficial de Graduados, Ingenieros Técnicos Industriales y Peritos Industriales de Madrid (COGITIM)

“Estamos viendo que ahora mismo existen puntos o necesidades energéticas que no se pueden atender porque no hay redes suficientes” apunta. Al electrificar cada vez más el consumo, es prioritario “estudiar, analizar y tener una previsión más a largo plazo para invertir en infraestructuras de este tipo”.

Galdón expresa que una posible vía para un sistema más “equilibrado” es, en su opinión, una red que aproveche las energías renovables y la “autonomía energética que necesitamos”, junto con fuentes que puedan utilizarse en momentos crisis.

Incertidumbre por que vuelva a suceder

Actualmente, Red Eléctrica ha confirmado la normalización del sistema eléctrico español, aunque abundan las dudas sobre que pueda ocurrir de nuevo.

El decano del COGITIM avisa que, por ahora, lo más importante es determinar el incidente. “Habrá que saber cuál ha sido el problema, estudiarlo, analizarlo y facilitar los medios necesarios para que no se vuelva a producir”, expresa. 

“Nunca estamos exentos de que se pueda producir una situación de crisis”

Por lo tanto, advierte que, si ya ha pasado una vez, puede pasar de nuevo. “Nunca estamos exentos de que se pueda producir una situación de crisis”.

Por su parte, el jefe del Ejecutivo, Pedro Sánchez, ha dicho en una rueda de prensa el pasado martes que después de conocer las causas, harían todo lo posible para “poner en marcha las medidas necesarias para que esta situación no vuelva a ocurrir”.

Un apagón en cascada

Pese a desconocer las causas, el experto explica que cuando se produce un colapso del sistema eléctrico de este tipo, lo normal es desconectar el consumo.

Si no, el sistema reemplaza energía desde otra línea y produce de nuevo un desacoplamiento de la oferta con la demanda.

 “Algo ocurrió en el sistema que no se pudo parar a tiempo y que disparó las protecciones en cascada”

De hecho, “cuando falla la producción, tiene que eliminarse la demanda, y viceversa”, argumenta Galdón. “Al llegar la energía desde otro punto del sistema, esa producción que tenía que llegar a otro punto anterior, está derivándose ahí”.

Pese a ello, todavía no se conocen las razones por las que el sistema falló y desaparecieran 15 gigavatios en cinco segundos de forma súbita.

“Algo ocurrió en el sistema que no se pudo parar a tiempo y que disparó las protecciones en cascada”, concluye el decano del COGITIM.

Según explicó Red Eléctrica, el incidente se desencadenó por dos desconexiones casi simultáneas de generación eléctrica en el suroeste peninsular, probablemente de origen fotovoltaico. Esta doble pérdida supuso una caída repentina de 15 gigavatios de generación eléctrica en solo cinco segundos, lo que provocó una fuerte oscilación en la frecuencia de la red. 

El desajuste activó automáticamente los mecanismos de protección del sistema, que llevaron a la desconexión temporal de la red española respecto al resto de Europa con el objetivo de evitar un colapso mayor.

El incidente se desencadenó por dos desconexiones casi simultáneas de generación eléctrica en el suroeste peninsular

El operador ha subrayado que los protocolos de seguridad funcionaron correctamente y que la reacción automática fue fundamental para contener el impacto. A las 07:00 horas del martes, el 99,95 % de la demanda eléctrica peninsular ya había sido recuperada. Además, todas las subestaciones del sistema de transporte eléctrico volvieron a estar operativas, según los datos proporcionados por Red Eléctrica y el Ministerio para la Transición Ecológica.

Mecanismos de respuesta activa

La compañía también ha resaltado el papel de los mecanismos de respuesta activa de la demanda, que permitieron aliviar el sistema en los momentos más críticos. En 2025, más de 1.100 megavatios de potencia flexible, proveniente de consumidores industriales y otros agentes, participan en estos servicios, lo que ayuda a mantener el equilibrio del sistema y a evitar desconexiones masivas.

La investigación continúa y se siguen analizando otros posibles factores técnicos que podrían haber causado el apagón, como fallos en alguna instalación de generación, errores en la sincronización de frecuencia o desequilibrios en la red interconectada.

Por su parte, la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) ha descartado que el incidente estuviera relacionado con fenómenos atmosféricos extremos.

La Agencia Estatal de Meteorología descarta que el incidente estuviera relacionado con fenómenos atmosféricos extremos

Según la última actualización de Red Eléctrica, el proceso de reposición a las 11:15h del día de hoy (hora peninsular) está normalizado el funcionamiento del sistema eléctrico peninsular. 

Tras superar la punta de demanda de la mañana a las 8.35 con 28.677MW, el pico nocturno se espera a las 21:10h con 31.200 MW, informa el operador.

Comisión técnica 

El presidente del Gobierno ha informado este martes en rueda de prensa de la creación de una comisión técnica de investigación para esclarecer el origen del apagón. Aunque los organismos responsables del sistema eléctrico no han detectado por ahora señales de ataque externo, Pedro Sánchez ha señalado que “no se descarta nada” y ha defendido la necesidad de analizar el incidente desde todos los ángulos, incluidos los técnicos, operativos y de seguridad.

La investigación se desarrollará en coordinación con Red Eléctrica, el Ministerio de Transición Ecológica y otros organismos especializados.

Por el momento, el incidente está aún bajo investigación pero, como en todas las emergencias, la desinformación y las especulaciones sobre su origen no han tardado en aparecer.

Las situaciones de crisis son el momento perfecto para la viralización de desinformación y de teorías conspirativas

“La experiencia nos dice que precisamente en situaciones de crisis es cuando se produce el momento perfecto para la viralización de desinformación y de teorías conspirativas”, explica a SINC Guillermo Infantes, periodista del medio de verificación Newtral.es.

Según Infantes, en estas situaciones “la gente necesita explicarse qué ha sucedido, y desde las autoridades o medios de comunicación no se trasladan certezas”, por lo que confían en otros actores que sí trasladan afirmaciones, aunque no sean ciertas.

Oportunidad para desestabilizar

Sin embargo, el periodista subraya que los intereses de estos actores están muy lejos de informar, sino que quieren desestabilizar y meter miedo. “En un clima de incertidumbre, quién arroje una supuesta certeza va a encontrar el clima perfecto para que haya personas que se la crean”, afirma.

El presidente del Gobierno llamó a solo seguir información oficial y evitar contenidos de dudosa procedencia

Por ejemplo, se difundió que la presidenta de la Comisión Europea, Úrsula von der Leyen, había afirmado que el apagón fue “un ataque directo a la soberanía europea”. Pero es un bulo, tal y como desmintieron desde los medios verificadores Newtral.es y Maldita.es. No hay registro de tales declaraciones ni en medios ni en las redes sociales de Von der Leyen, y su equipo lo desmintió a varios medios de comunicación.

En este sentido, el presidente del Gobierno, Pedro Sánchez, pidió en su intervención durante la noche del lunes que solo se siga información oficial. “No hagamos caso a informaciones de dudosa procedencia. Sabemos que estas crisis son propicias para la propagación de bulos, que lo que hacen es polarizar e inocular desasosiego a la ciudadanía”, declaró.

Infantes también llama a informarse por medios de comunicación fiables, “pues los periodistas son los que están intentando comprender la situación hablando con expertos”. Y, de nuevo, pide huir de todos aquellos discursos que señalan claramente a una causa “porque realmente ahora no hay evidencias de qué es lo que ha ocurrido”.

Estas casaciones de mercado tienen lugar con 24 horas de antelación (day-ahead market), dejando abierto un mercado diario (spot) para fluctuaciones puntuales que evitan cualquier caída del sistema (fall-out). Además, hay contratos a medio y largo plazo que los generadores se comprometen a cumplir, sirviendo la energía eléctrica comprometida en cada período. Todo ello genera una amalgama de precios mayoristas que el sistema debe administrar, al tiempo que REDEIA (la antigua Red Eléctrica de España) distribuye la energía generada.

La energía renovable tensa el sistema

Además de los precios mayoristas y las distintas tarifas de consumidores finales, el aumento de energía renovable está provocando, paradójicamente, una desestabilización del sistema. En efecto, la energía generada con recursos renovables representa, de media, más de la mitad de la generación total y es benigna en muchos aspectos: tiene un coste de instalación en caída libre, es respetuosa con el medio ambiente y casi ausente de mantenimiento.

Además de los precios mayoristas y las distintas tarifas de consumidores finales, el aumento de energía renovable está provocando, paradójicamente, una desestabilización del sistema

Pero las plantas de generación con recursos fósiles son necesarias para cualquier eventualidad durante el día (bajo rendimiento de instalaciones fotovoltaicas, escaso viento, sequías) y en las horas de oscuridad (por la ausencia de fotovoltaica), y deben ser remuneradas en todo momento, lo que contribuye a elevar sustancialmente el precio de mercado, aunque las renovables lo disminuyan.

Además, el incremento de energía fotovoltaica y eólica vertida a la red puede provocar oscilaciones severas de energía en las redes actuales, que no están preparadas para transportar cantidades desmesuradas de energía de manera puntual (uno de las causas que se barajan como causa del apagón), por lo que el sistema las elimina de la oferta.

Por otro lado, la red debe administrar flujos de energía en ambos sentidos debido a los vertidos excedentarios de los pequeños productores de renovables (hogares en su mayoría), lo que supone un esfuerzo extra de la red, a nivel físico, y de administración del sistema, a nivel burocrático, que afecta a su resiliencia.

La red debe administrar flujos de energía en ambos sentidos debido a los vertidos excedentarios de los pequeños productores de renovables, lo que supone un esfuerzo extra de la red

Al mismo tiempo, en España sigue adelante el proceso de apagón de las plantas nucleares –lo que va a suponer un escalón negativo en la producción–, hecho que debería justificarse no solo a nivel técnico sino también social, ya que la Unión Europea ha declarado que la energía nuclear es energía limpia.

Una demanda dinámica y fluctuante

Todos estos argumentos plantean un interrogante: ¿puede el sistema de generación actual satisfacer las necesidades de una demanda cada vez más ávida y fluctuante? La respuesta inmediata es no. Porque no solo la demanda de electricidad es cada vez más dinámica y fluctuante –hecho que se acentúa con el aumento de servidores y centrales de datos que alimentan a la inteligencia artificial (IA)–, sino que la generación de electricidad también es más diversa en su composición y origen. Es decir, el coste de generación y transmisión de un kilovatio depende de si está generado totalmente con energía renovable y nuclear o en plantas térmicas, de a qué hora se ha generado, y de la distancia a recorrer por la red entre el origen y el destino final.

La unificación de sistemas de generación eléctrica y el trasvase de energía entre los sistemas nacionales es una tendencia en la UE, donde ya existen mercados unificados como Mibel (Mercado Ibérico Eléctrico, que engloba a España y Portugal) o el NordPool (países nórdicos), con permeabilidad a otras redes (intercambios de energía con mercados limítrofes). Incluso hay proyectos que sugieren llegar más lejos y centralizar el despacho de energía a nivel europeo.

Una ventaja notoria de un sistema de despacho de energía centralizado es la diversificación de la producción, al poder disponer de mayor flexibilidad

Una ventaja notoria de un sistema de despacho de energía centralizado es la diversificación de la producción, al poder disponer de mayor flexibilidad, no solo a nivel de plantas de generación sino también a nivel de los recursos utilizados. En este sentido, la racionalización del sistema se incrementa por la mayor eficiencia técnica y la posibilidad de ofrecer precios finales más cercanos al coste marginal de producción, disminuyendo el poder de mercado de las empresas generadoras.

Sin embargo, con este sistema aumenta también el riesgo de contagios ante cualquier shock negativo, como puede ser un ciberataque, un problema técnico severo o un desastre natural. Así, lo acontecido en la jornada del 28 de abril, es un claro ejemplo de esta tendencia: casi la totalidad de España y Portugal y algunas zonas del suroeste de Francia se vieron afectadas. La desconexión del subsistema ibérico evitó que hubiera caídas en el resto de Europa pero, a la vez, impidió trasvases de energía desde otras regiones europeas a la zona afectada.

Aunque el mercado Mibel y los trasvases de energía con la vecina Francia aseguran un despacho de electricidad más eficiente y seguro, si se produce una caída masiva del sistema las consecuencias son impredecibles.

El futuro: un sistema mixto

Lo expuesto anteriormente deja abiertos interrogantes sobre el futuro de la producción de energía eléctrica y cómo se debe distribuir y comercializar. El incremento de la generación de energía fuera del sistema centralizado –con unidades de generación y consumo a pequeña escala– parece una buena forma de gestionar la demanda, haciéndola menos vulnerable a un shock o apagón generalizado y trasladando al consumidor la gestión de los recursos, lo que, sin duda, aumenta la eficiencia.

Debe existir un sistema centralizado para asegurar un suministro suficiente para determinadas actividades económicas con alta demanda de electricidad

Al mismo tiempo, debe existir un sistema centralizado para asegurar un suministro suficiente para determinadas actividades económicas con alta demanda de electricidad, asegurar el funcionamiento de redes como el ferrocarril y la telefonía, además de por motivos de precaución.

El incremento de la demanda y la mejora de las tecnologías de generación mediante renovables deben configurar un mercado eléctrico con menos poder de las empresas generadoras, una racionalización de las redes de distribución y un incremento de la versatilidad entre la energía producida de forma centralizada y los aportes al sistema de excedentes de producción de usuarios finales. Para ello es necesario mejorar tanto la red física como la arquitectura del sistema de despacho de la electricidad.

El apagón ha ocurrido y la realidad supera una vez más a la ficción. El desafío sobre la reforma del sistema eléctrico debe traspasar el debate político para convertirse en un plan de acción a corto plazo.

Carlos Gutiérrez Hita es profesor titular de la Universidad Miguel Hernández.

Un apagón histórico

Lo que hace particularmente destacable este incidente no es solo su magnitud, sino también la respuesta a la crisis, de las autoridades y de la ciudadanía. A diferencia de otros grandes apagones históricos, como el de Norteamérica en 2003 o el de India en 2012, la respuesta de las autoridades, los operadores del sistema eléctrico y las empresas suministradoras permitió reducir su impacto en las infraestructuras críticas.

Lo que hace particularmente destacable este incidente no es solo su magnitud, sino también la respuesta a la crisis, de las autoridades y de la ciudadanía

A lo largo del día fue avanzando el restablecimiento del servicio mientras que los hospitales, aeropuertos y servicios esenciales mantuvieron su funcionamiento gracias a sus sistemas de respaldo, demostrando la importancia de contar con protocolos de emergencia robustos.

Protocolos coordinados

Un factor clave en esta relativamente rápida respuesta fue la actuación de REDEIA (anteriormente conocida como Red Eléctrica de España), el operador del sistema eléctrico español, que cuenta con una experiencia acumulada de más de cuatro décadas en la gestión de la red de transporte de alta tensión. Les recomiendo que sigan sus explicaciones en redes sociales.

La compañía activó sus protocolos de contingencia y hubo coordinación con su homólogo portugués, REN (Redes Energéticas Nacionais). Esta colaboración transfronteriza fue fundamental para aislar el fallo inicial y prevenir un efecto dominó que podría haber extendido el apagón a otras regiones europeas.

Cabe destacar la importancia de mantener una estrategia de inversión continua en tecnologías de monitorización en tiempo real y sistemas inteligentes de gestión de red

Cabe destacar la importancia de mantener una estrategia de inversión continua en tecnologías de monitorización en tiempo real y sistemas inteligentes de gestión de red, que permiten detectar con rapidez las anomalías y responder de manera precisa, pese a la enorme magnitud de la incidencia para un sistema eléctrico interconectado como es el europeo.

Causas preliminares y lecciones aprendidas

Aunque las investigaciones para determinar las causas exactas del apagón siguen en curso, las primeras hipótesis apuntan a factores técnicos (aunque se han barajado ataques intencionados, a esta hora no hay evidencias).

Este incidente subraya la importancia de continuar fortaleciendo las infraestructuras eléctricas para hacerlas más resilientes ante eventos extremos, especialmente en un contexto de transición energética y cambio climático. Aunque fundamental para la sostenibilidad, la creciente integración de energías renovables en el mix energético ibérico plantea nuevos desafíos en la estabilidad de las redes que van a requerir de soluciones innovadoras.

Este incidente subraya la importancia de continuar fortaleciendo las infraestructuras eléctricas para hacerlas más resilientes ante eventos extremos

No menos destacable fue la reacción de la ciudadanía durante el apagón, con escasos incidentes reportados pese a la magnitud del corte eléctrico. Los servicios de emergencia registraron un volumen de llamadas elevado pero manejable, principalmente consultas informativas más que situaciones críticas.

Las redes sociales, accesibles a través de dispositivos móviles con batería, sirvieron como canal de información alternativo, permitiendo a las autoridades difundir recomendaciones y actualizaciones sobre el progreso en la restauración del servicio. También la radio volvió a ser fundamental, como en anteriores situaciones de emergencia (la DANA, Filomena y tantas otras veces).

Repercusiones para Europa

Este apagón tendrá importantes repercusiones en las políticas energéticas de la Unión Europea. Si bien el sistema ibérico ha demostrado su capacidad de recuperación, el incidente refuerza la necesidad de acelerar las inversiones en interconexiones eléctricas entre países miembros y en sistemas de almacenamiento energético que puedan proporcionar respaldo en situaciones de emergencia.

La Comisión Europea ya ha anunciado que estudiará detalladamente este caso para extraer conclusiones aplicables al conjunto de la red eléctrica continental, en línea con los objetivos del Pacto Verde Europeo y la estrategia de descarbonización para 2050.

La Comisión Europea ya ha anunciado que estudiará detalladamente este caso para extraer conclusiones aplicables al conjunto de la red eléctrica continental,

El gran apagón ibérico, a pesar de su magnitud histórica, está demostrando que la preparación, la inversión en infraestructuras robustas y la coordinación eficaz entre operadores son factores decisivos para minimizar el impacto de este tipo de crisis. La respuesta de REDEIA y REN, junto con el comportamiento responsable de la ciudadanía, hace que lo que podría haber sido una catástrofe en un caso de estudio sobre la gestión de emergencias energéticas.

Mientras el suministro eléctrico se restablece progresivamente en toda la península, ya comienzan los análisis para reforzar la resiliencia de un sistema que, pese al incidente de hoy, confirma su posición entre los más fiables y avanzados del mundo.

Mar Rubio Varas. Catedrática de Historia e Instituciones Económicas, (UPNA).

Además, y según datos de Red Eléctrica y del Ministerio de Transición Ecológica, el 100 % de las subestaciones de la red de transporte de electricidad están ya en servicio.

En cualquier caso, continúan las labores de reposición desde el Centro de Control Eléctrico para tratar de recuperar cuanto antes la plena normalidad tras el apagón eléctrico masivo que afectó a toda la Península Ibérica, tras la pérdida súbita de 15 gigavatios de generación eléctrica en tan solo cinco segundos por razones que aún se investigan.

Las autoridades aún no han determinado la causa exacta del apagón. Teresa Ribera, vicepresidenta de la Comisión Europea, ha descartado indicios de ciberataque, aunque se mantiene la incertidumbre sobre otros posibles factores.

Las causas del apagón siguen sin esclarecerse, aunque Teresa Ribera ha descartado por ahora un ciberataque

Respuesta activa

Según Red Eléctrica, este suceso pone de manifiesto la importancia de contar con mecanismos de respuesta activa de la demanda para reforzar la estabilidad del sistema eléctrico.

Está previsto que en 2025 el sistema eléctrico peninsular disponga de 1.148 megavatios de potencia provenientes de instalaciones de demanda que participarán en servicios de ajuste, con capacidad para reducir el consumo en momentos críticos y contribuir así al equilibrio del sistema.

Por su parte, la Comisión Europea respalda este tipo de medidas como parte de sus directrices para mejorar la resiliencia del sistema eléctrico frente a eventos inesperados. La implementación de estos mecanismos, explican desde Red Eléctrica y otras fuentes del sector, requiere una colaboración activa entre operadores y consumidores para garantizar un suministro más flexible, estable y seguro.

La aplicación, llamada ‘Downburst MXO’, permite la detección de estos fenómenos gracias a la red de más de 700 estaciones meteorológicas con datos en tiempo real de la Asociación Valenciana de Meteorología (AVAMET).

Los vientos extremos asociados a tormentas representan un fenómeno meteorológico severo, ya que pueden alcanzar intensidades similares a las de un tornado y, por tanto, suponen un riesgo debido al impacto directo en las comunidades e infraestructuras.

El proyecto DOWNBURST investiga los efectos potenciales del calentamiento global sobre el riesgo de vientos extremos

En el escenario actual de cambio climático, el proyecto DOWNBURST investiga los efectos potenciales del calentamiento global sobre el riesgo de vientos extremos asociados a tormentas en la región mediterránea valenciana, con un enfoque en la mejora de su detección, atribución y predicción.

Según César Azorín, científico del CSIC que lidera el proyecto, “los resultados preliminares apuntan a que el calentamiento global podría estar incrementando la frecuencia y severidad de los reventones debido a cambios en la termodinámica. El fenómeno de los downbursts es de muy difícil predicción y pone en riesgo a la seguridad aérea o a la propagación de los incendios forestales, entre otros".

"Por tanto, este primer servicio de monitorización en tiempo real de reventones puede ser muy útil para mejorar las tareas de vigilancia del fenómeno y de sus impactos inmediatos”, asegura el investigador. 

Escala local

A esta aplicación web se puede acceder de forma gratuita a través de las páginas de AVAMET, Climatoc-Lab y del proyecto DOWNBURST.

El sistema se basa en un algoritmo que lee constantemente los datos diezminutales de todas las estaciones de AVAMET, e identifica de forma automática si está ocurriendo un fenómeno de reventón en función de cambios bruscos como vientos fuertes acompañados de cambios en la temperatura, humedad, precipitación o presión atmosférica.

Allí donde se cumplen los criterios establecidos, la aplicación web Downburst MXO señala la ubicación con un símbolo representativo del reventón.

El sistema identifica si está ocurriendo un fenómeno de reventón en función de cambios bruscos en los vientos, precipitaciones y presión atmosférica.

El sistema notifica al propietario de la estación para que compruebe la veracidad del evento y puede aportar otros datos como daños generados en la zona (caída de árboles, torres eléctricas, muros, etc.), fotografías y vídeos. Cada uno de los eventos registrados son a su vez verificados por el equipo de investigación del proyecto DOWNBURST, y pasan a formar parte de una base de datos de reventones.

La aplicación Downburst MXO se presentó en un evento celebrado en la Casa de la Ciència del CSIC en València organizado por el Climatoc-Lab del CIDE, la PTI+ Clima y AVAMET. Allí se destacó la importancia de la observación meteorológica aportada por la ciencia ciudadana, con AVAMET como ejemplo de colaboración con el CSIC para la generación de conocimiento y servicios.

“La disponibilidad de una red densa como la de AVAMET es fundamental para la observación de un fenómeno que ocurre en ocasiones en escalas muy locales, afectando a áreas de menos de 4 kilómetros”, apunta Azorín.

El sistema está ya operativo y tiene previsto actualizarse periódicamente con mejoras en su funcionamiento e información, como la clasificación de eventos de reventón por tipología (seco, húmedo, cálido, etcétera) o la automatización bajo demanda de alertas para entidades público y privadas interesadas en su utilización con distintos fines.

Referencia: 

CSIC. et al. El CSIC desarrolla junto a AVAMET una aplicación de ciencia ciudadana que detecta el viento extremo en tiempo real. AVAMET. 2025

Y, sin embargo, en sus antenas quizás se esconda nuestra salvación. “Los mosquitos podrían inspirar nuevas formas de detectar desastres naturales como terremotos y tsunamis”, cuenta a SINC el ingeniero civil Pablo Zavattieri.

Los mosquitos podrían inspirar nuevas formas de detectar desastres naturales como terremotos y tsunamis

En los laboratorios de la Universidad de Purdue en Indiana, Estados Unidos, este investigador argentino se rodea de biólogos, químicos, físicos y otros ingenieros para estudiar toda clase de insectos y crustáceos y crear materiales más ligeros y resistentes para la construcción de edificios, puentes, medios de transporte e incluso futuras estaciones espaciales.

“La naturaleza ha tenido millones de años de prueba y error para desarrollar estructuras y métodos aparentemente contraintuitivos”, afirma este profesor -algo atípico e inquieto- que se licenció en ingeniería nuclear en Argentina, se doctoró en aeronáutica en Estados Unidos, trabajó en la industria automotriz durante nueve años y toca el contrabajo en diversas orquestas de jazz y tango. “Podemos aprender mucho de ella”.

¿Qué le llamó la atención de los mosquitos y qué tienen para enseñarnos?

En los insectos, los sistemas auditivos han evolucionado de forma independiente en todo su cuerpo para hacer frente a las limitaciones físicas impuestas por su pequeño tamaño. A diferencia de los organismos equipados con orejas con tímpanos, los mosquitos escuchan usando sus antenas, estructuras sensoriales ligeras capaces de detectar el sonido.

Lo que me llamó la atención es que, al volar, hacen mucho ruido con las alas, un helicóptero. Y, aun así, estos insectos logran distinguir sonidos específicos en un bosque donde hay mucho ruido ambiental. Pueden, por ejemplo, escuchar el croar de las ranas y localizarlas para picarlas y alimentarse de su sangre. O encontrar a las hembras de su especie para aparearse.

El exoesqueleto del escarabajo diabólico acorazado es tan resistente que le permite sobrevivir ser atropellado por un automóvil. / UC Irvine

¿Siempre le interesaron estos insectos?

Me sorprendió cuando me lo contó la zoóloga panameña Ximena Bernal, con quien trabajamos en esta investigación y estudia estos mosquitos aquí, en Purdue, desde hace ya muchos años. Lo asombroso es que pueden escuchar a largas distancias y detectar con precisión señales acústicas específicas. Nos enfocamos en dos especies: los machos de Aedes aegypti necesitan para el cortejo escuchar tonos de vuelo de baja potencia de las hembras. Las persiguen en enjambres escuchando sus aleteos. Mientras que las hembras de la especie Uranotaenia lowii rastrean llamadas distantes y de alta potencia de ranas para alimentarse. Escuchan sus llamadas de apareamiento. Nuestro conocimiento de estas estrategias es actualmente limitado.

En los insectos, los sistemas auditivos han evolucionado de forma independiente en todo su cuerpo para hacer frente a las limitaciones físicas de su tamaño

¿Y en qué consistió la investigación que publicaron en la revista Acta Biomaterialia?

Diseccionamos y estudiamos la intrincada geometría de las antenas de estos mosquitos utilizando microscopía y tomografía computarizada. También usamos una impresora 3D llamada Nanoscribe que produce materiales microscópicos. Hasta donde sabemos, ningún estudio ha caracterizado exhaustivamente las propiedades mecánicas del sistema de antenas de estos insectos. Son detectores acústicos minúsculos, sensibles y especializados sintonizados con estímulos acústicos biológicamente relevantes.

Mediante el uso de modelos computacionales e impresión 3D a escala nanoscópica, descubrimos cómo, a pesar de carecer de oídos tradicionales, los mosquitos pueden navegar por el paisaje auditivo: las características arquitectónicas de sus antenas les permiten detectar sonidos específicos mientras mitigan la interferencia del ruido del golpeteo de sus alas, una fuente constante de estimulación acústica. Los pelos sensoriales distribuidos en la superficie de las antenas desempeñan un papel clave en la sensibilidad auditiva. Funcionan como un violín. Se han adaptado para detectar la frecuencia específica de ciertos sonidos.

¿Qué implicaciones tienen estos hallazgos?

Esta investigación proporciona una comprensión más profunda de las antenas de los mosquitos, uno de los oídos más complejos que se encuentran en los insectos. Pero también puede conducir al desarrollo de tecnologías de detección bioinspiradas, pieles inteligentes, materiales acústicos y sensores enfocados en la detección y atención de desastres naturales como terremotos o tsunamis.

Aún estamos en una etapa muy temprana de la investigación, pero estos conocimientos podrían derivar en paneles de insonorización para edificios, auriculares con cancelación del ruido más potentes e incluso dispositivos de camuflaje acústico, que consisten básicamente en ‘ocultar’ objetos, evitando que las ondas sonoras choquen con él. Ahora estamos tratando de conseguir financiación para seguir trabajando con mi colega Ximena Bernal. Quiero imprimir en 3D parches con muchas antenitas y tratar de ver cómo aplicamos lo que aprendimos.

Estamos en una etapa muy temprana, pero estos conocimientos podrían derivar en insonorización para edificios, auriculares con cancelación del ruido más potentes y dispositivos de camuflaje acústico

La madre de las soluciones

Este enfoque es conocido como biomimética y busca inspirarse en las estructuras de la naturaleza para crear tecnologías innovadoras. ¿Cómo lo ve la comunidad científica?

Cada vez hay más laboratorios de bioingenieros. En 2006, cuando estaba trabajando en el centro de investigación de General Motors, en Detroit, escuché hablar de bioinspiración o biomimética. Por entonces, había mucho escepticismo. Se mencionaban como ejemplos de éxito el velcro y el tren bala Shinkansen, inspirado en la manera en que se zambulle el pájaro martín pescador a alta velocidad en el agua. Pero no había mucho más.

Fue alrededor de esa época cuando empezamos a estudiar los abulones u ‘orejas de mar’, una familia de moluscos que tienen conchas exteriores muy resistentes. Su interior está recubierto por nácar, un material iridiscente muy resistente a pesar de su composición de más del 95 % de aragonito, un tipo de carbonato de calcio: está dispuesto en una estructura en miniatura similar a una pared de ladrillos que impide la propagación de grietas y hace que el material sea muy fuerte.

Se tendría que romper y no se rompe: se deforma si uno le pone agua y ayuda a mantener la integridad de la concha bajo cargas externas y así proteger al molusco. Los abulones son interesantes organismos de los que estamos aprendiendo a crear nuevos materiales estructurales, más resistentes, por ejemplo, a la actividad sísmica.

¿Qué otros ejemplos de tecnologías bioinspiradas están en desarrollo?

Existen varios: ahora hay células solares inspiradas en hojas de plantas; fibras de alta resistencia derivadas de la telarañas; radares multifrecuencia inspirados en murciélagos; materiales inteligentes que imitan la pieles de delfín o pepinos de mar; dispositivos voladores de bajo consumo de combustible inspirados en colibríes. En Zimbabue, desarrollan edificios sin aire acondicionado que se mantienen fresco gracias a un sistema de ventilación inspirado en las termitas.

Ya hay células solares inspiradas en hojas de plantas, fibras de alta resistencia derivadas de la telarañas o radares multifrecuencia inspirados en murciélagos

¿Por qué dice que la naturaleza tiene mucho que enseñarnos?

Porque es una fuente infinita de inspiración. Lo que distingue a la naturaleza es su dominio en la utilización de materiales locales que se encuentran en el entorno, combinándolos ingeniosamente para sintetizar una amplia gama de estructuras complejas. En ciencia, básicamente trabajamos con hipótesis. Las probamos, las contrastamos.

Lo que podemos hacer desde el punto de vista ingenieril es tomar prestada una idea de la naturaleza y aplicarla para mejorar un material. No es una copia exacta. Por eso es ‘bioinspiración’. Buscamos desentrañar los secretos del diseño de la naturaleza para crear materiales robustos y ligeros que resistan el estrés sin deformarse. Cada vez que hablo con un biólogo, se me ocurren nuevas ideas. Empiezo a imaginar qué problemas de ingeniería se pueden solucionar. En el proceso, la especulación se convierte en hipótesis, las cuales terminamos testeando con experimentos y modelos.

Bioingenieros como Zavattieri se inspiran los abulones -una familia de moluscos que tienen conchas exteriores muy resistentes- para crear nuevos materiales. / Purdue University

¿Fue lo que sucedió con el escarabajo acorazado diabólico (Phloeodes diabolicus)?

Así es. Se trata de un insecto casi indestructible de unos 2 centímetros de largo. Por ejemplo, puede sobrevivir a ser aplastado por el neumático de automóvil. Al carecer de la capacidad de huir de los depredadores, este insecto de los desiertos del suroeste de América del Norte desarrolló a lo largo de 350 millones de años una armadura, un exoesqueleto rico en proteínas extremadamente resistente al impacto y al aplastamiento. Puede soportar fuerzas de hasta 39 000 veces su propio peso corporal.

En 2020, publicamos con el equipo del ingeniero David Kisailus de UC Irvine un paper en Nature en el que explicamos su dureza: mediante una combinación de microscopía avanzada, pruebas mecánicas y simulaciones por computadora, descubrimos que su resistencia se debe a las articulaciones en capas del exoesqueleto similares a un rompecabezas. La estructura de la carcasa de este escarabajo sirve de inspiración para la creación de la próxima generación de materiales ligeros resistentes al impacto para su uso en las industrias aeroespacial, automotriz y de defensa.

Lo que distingue a la naturaleza es su dominio en la utilización de materiales que se encuentran en el entorno, combinándolos para sintetizar estructuras complejas

Nuevas enseñanzas

Su equipo también estudió al camarón mantis (Odontodactylus scyllarus). ¿Qué aprendieron de esta criatura marina?

Este crustáceo domina a sus presas, tales como moluscos y otros cangrejos, aplastándolas con una especie de garrote, un apéndice de medio centímetro en forma de maza hecho de carbonato de calcio y fosfato de calcio que se endurece y con el que golpea a gran velocidad, a 80 km/h. Las fibras de quitina de este martillo biológico están dispuestas en un patrón de espiga en la capa exterior, lo que le confiere su dureza y ayuda a que la energía del impacto se disipe. La fuerza creada por el impacto del crustáceo es más de mil veces su propio peso. La naturaleza nos está enseñando cómo producir materiales más livianos, pero más fuertes y resistentes para muchas aplicaciones, como nuevos chalecos antibalas y aeronaves.

¿Cree que para construir estaciones y colonias en la Luna o Marte también se necesitará inspirarse de la naturaleza?

Absolutamente. Nuestro equipo fue uno de los seleccionados por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA) para un nuevo programa llamado Trenton, que busca facilitar la impresión tridimensional de hormigón subacuática. Propusimos conceptos de bioinspiración para aumentar la resistencia del material que se imprime abajo del agua. Si en algún momento alguna agencia o empresa decide colonizar Marte o instalar una colonia en la Luna, seguramente los pioneros espaciales construirán estructuras, hábitats y herramientas con impresoras 3D, capa a capa, utilizando minerales del suelo, como el regolito, las partículas finas, polvorientas y arenosas que cubren las superficies lunar y marciana.

En la gravedad reducida de la Luna o Marte, los materiales se comportan de forma diferente a como lo hacen en la Tierra. Podemos aprender de la naturaleza para crear materiales impresos en 3D más robustos para edificios y otras estructuras. La naturaleza tiene mucho para enseñarnos y recién estamos rascando la superficie. Debemos estar siempre atentos a las soluciones que han desarrollado a lo largo de millones de años mosquitos, escarabajos, crustáceos y miles de otros organismos. Nunca se sabe si la respuesta a un problema está justo delante nuestro.

Investigaciones previas han vinculado los discursos de odio en línea con crímenes en el mundo real, y una relación entre los bots y el fomento de la desinformación o el spam, contribuyendo a fraudes, interfiriendo en elecciones o dificultando campañas de salud pública. Estudios anteriores ya habían mostrado que, inmediatamente después de que Musk adquiriera X —entonces conocido como Twitter— el 27 de octubre de 2022, los discursos de odio aumentaron y las cuentas no auténticas no se redujeron, pese a la promesa de Musk de combatir la actividad de bots.

El análisis reveló que el incremento en los discursos de odio, que comenzó poco antes de la adquisición de X por parte de Musk, continuó hasta mayo de 2023

No obstante, hasta ahora no estaba claro si estas tendencias habían persistido durante el resto del mandato de Musk como CEO, que se prolongó hasta junio de 2023, cuando Linda Yaccarino fue nombrada directora ejecutiva. Para esclarecer esta cuestión, Hickey y su equipo utilizaron métodos previamente desarrollados para medir el discurso de odio en inglés y la actividad en X durante ese período.

El análisis reveló que el incremento en los discursos de odio, que comenzó poco antes de la adquisición de X por parte de Musk, continuó hasta mayo de 2023. La frecuencia semanal de estos mensajes fue un 50 % mayor que en los meses anteriores a la compra, destacando el uso creciente de insultos homofóbicos, transfóbicos y racistas. Además, el número promedio de “me gusta” en publicaciones de odio aumentó un 70 %, lo que sugiere una mayor exposición de los usuarios a este tipo de contenido. Al mismo tiempo, la presencia de cuentas automatizadas o inauténticas no disminuyó e incluso podría haber aumentado.

Más discurso de odio

Estos resultados contradicen las afirmaciones públicas de X de que la exposición a discursos de odio disminuyó tras la compra por parte de Musk.

Amalia Álvarez Benjumea, investigadora en el Instituto de Políticas y Bienes Públicos del CSIC (IPP-CSIC), declara al SMC que este estudio "supone un avance sobre investigaciones previas porque analiza un periodo más largo en X desde la compra de Twitter por Elon Musk, lo que permite a los investigadores comparar el contenido de la plataforma con el mismo periodo anterior a la compra". Según la experta, los resultados muestran "un aumento del discurso de odio en X tras la compra de la plataforma en distintos ámbitos, como racismo, homofobia y transfobia, así como también un incremento en el engagement con estos mensajes".

Este estudio supone un avance sobre investigaciones previas porque analiza un periodo más largo en X desde la compra de Twitter por Elon Musk

Walter Quattrociocchi, director del Laboratorio de Datos y Complejidad para la Sociedad de la Universidad de Roma La Sapienza, también reflexiona para el SMC sobre los hallazgos que "ofrecen una perspectiva temporal útil sobre los cambios en la moderación de contenidos y sus posibles efectos en la prevalencia de la incitación al odio" y que "se suma al debate sobre el papel de las políticas en la configuración del discurso en línea".

El investigador italiano añade que se ha demostrado "que la toxicidad en línea sigue patrones persistentes a través de diferentes plataformas y períodos de tiempo, impulsada más por la dinámica de la interacción humana que por las políticas específicas de la plataforma". 

Debilidades del trabajo

Pese a los méritos del trabajo y la importancia del estudio, Álvarez Benjumea advierte que la investigación tiene limitaciones, especialmente en lo que respecta a la relación causal entre la compra de la plataforma y el crecimiento del odio en la red social. "La mayor limitación del estudio es que no puede establecer una relación causal directa entre este aumento del odio y la compra de la plataforma o los cambios en sus políticas de moderación, ya que no cuenta con un grupo de comparación adecuado", explica. "Los resultados cuantifican el aumento de los mensajes de odio, pero este crecimiento puede deberse a eventos específicos, efectos de llamada o cambios en la composición de los usuarios de X".

Asimismo, señala que el método utilizado para medir el engagement con los discursos de odio —basado en el número de "me gusta"— podría no ser del todo preciso debido a los cambios en las políticas de la plataforma durante el periodo analizado. También apunta a limitaciones en la metodología de detección del contenido de odio, que se basa en un listado predefinido de palabras. "Este enfoque puede generar falsos positivos si se identifican términos fuera de contexto, y también falsos negativos, ya que el lenguaje es flexible y cambia con el tiempo; el odio puede expresarse de manera sutil o mediante eufemismos que no están en el listado de palabras usado para la clasificación", detalla.

Aunque el estudio identifica un aumento del discurso de odio, atribuirlo directamente a la adquisición de Musk requiere un diseño experimental más controlado

También Quattrociocchi advierte que la metodología utilizada, basada en herramientas de clasificación automática y métricas de engagement, tiene limitaciones inherentes, dado que los clasificadores automatizados utilizados en el estudio "pueden introducir sesgos y tener problemas con los matices contextuales, lo que puede dar lugar a una clasificación errónea del discurso".

Quattrociocchi subraya la importancia de no confundir correlación con causalidad: "Aunque el estudio identifica un aumento del discurso de odio, atribuirlo directamente a la adquisición de Musk requiere un diseño experimental más controlado". Además, recuerda que el análisis se limita a contenidos en inglés, lo que "puede no reflejar las tendencias globales de la plataforma".

Aunque, como Álvarez Benjumea, reconoce la relevancia del estudio, Quattrociocchi enfatiza que "los comportamientos tóxicos son notablemente estables a lo largo del tiempo, independientemente de los cambios en las políticas específicas de las plataformas". Para una comprensión más completa, sugiere que "los estudios futuros deberían incorporar perspectivas multiplataforma y multilingües para comprender plenamente la dinámica de la incitación al odio en los espacios en línea".

Por su parte, los autores del estudio subrayan la necesidad de fortalecer la moderación en X y de llevar a cabo más investigaciones para comprender mejor la dinámica de los discursos de odio en redes sociales. "Las políticas para reducir la exposición a contenido dañino parecen no ser suficientemente efectivas", advierten.

Referencia:

Hickey D, Fessler DMT, Lerman K, Burghardt K. X under Musk’s leadership: Substantial hate and no reduction in inauthentic activity. PLoS ONE, 2025:

A la media hora de ser lanzado, el satélite se desprendió del cohete y comenzó ya a funcionar de forma autónoma. Poco después se pudieron captar sus señales desde Tierra.

Antenas de banda X 

Protegido frente al pulso electromagnético que generaría una potencial explosión nuclear en la alta atmósfera, es capaz de geolocalizar todo tipo de interferencias que lleguen desde cualquier punto de la tierra y defenderse de ellas.

Con unas dimensiones de 6,7 metros de altura y 2,7 metros de ancho, la mayor innovación que incorpora este satélite son las antenas activas de transmisión y recepción de banda X, únicas en Europa.

La mayor innovación que incorpora este satélite son las antenas activas de transmisión y recepción de banda X, únicas en Europa

Desarrolladas por Airbus Defense&Space España, son capaces de definir con total precisión el área de cobertura, como si se dibujase con un lápiz. Además, con ellas se puede geolocalizar de forma muy precisa cada una de las señales de tierra.

El satélite  se ubicará 29º este y sustituirá al Xtar-EU, que sigue funcionando aunque ya ha superado su vida útil, y que será aparcado en la llamada órbita cementerio una vez el SpainSat NG I ocupe su lugar en la órbita geoestacionaria.

"Un éxito de país"

La secretaria de Estado de Defensa, Amparo Valcarce, ha asegurado que el lanzamiento del satélite es "un éxito de país" y ha destacado la decisión de España de apostar por un objetivo de innovación tecnológico tan importante".

La número dos de Defensa ha encabezado la amplia delegación que ha asistido en directo al lanzamiento desde Cabo Cañaveral, de la que han formado parte también el secretario general de Telecomunicaciones, Matias González Martín; el jefe de Estado Mayor de la Armada (AJEMA), almirante Antonio Piñeiro; y el jefe de Estado Mayor del Ejército del Aire y del Espacio (JEMA), general Francisco Braco.

La número dos de Defensa ha encabezado la amplia delegación que ha asistido en directo al lanzamiento desde Cabo Cañaveral

Asimismo, han sido testigos de esta misión el director general del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), Julio Ayuso; el comandante del Mando Conjunto del Ciberespacio, vicealmirante Francisco Javier Roca; así como el presidente y el director general de Hisdesat, almirante Santiago Bolíbar y Miguel Ángel García Primo, respectivamente, entre otros.

El satélite operará en las bandas X, Ka y UHF simultáneamente y "cada una de ellas con unas capacidades muy superiores a las actuales", ha explicado Basilio Garrido, director de Operaciones y Programas de Hisdesat, que ha subrayado que su puesta en órbita es "un hito para España".

El satélite más avanzado de Europa

Se trata del satélite más avanzado que se ha construido nunca en Europa y está a la altura de los más importantes del mundo, es decir, de los que ha puesto en órbita Estados Unidos, han destacado los responsables de Hisdesat.

Un consorcio liderado por España (con una participación de más del 40 %), con divisiones españolas y francesas de las empresas Airbus y Thales, ha llevado a cabo el desarrollo y fabricación del SpainSat NG I.

Un consorcio liderado por España ha llevado a cabo el desarrollo y fabricación del SpainSat NG I.

El coste total del programa ha sido de unos 2.000 millones de euros, de los que el Ministerio de Defensa ha aportado alrededor de 1.300 millones. También ha contado con la participación del Ministerio de Industria y Turismo mediante un crédito reembolsable, y del de Ciencia, Innovación y Universidades.

La OTAN, cliente desde el minuto uno

El satélite dará servicio a las Fuerzas Armadas españolas, pero también a la OTAN gracias a los avances tecnológicos que incorpora, que colocará a España, junto con Estados Unidos, Reino Unido, Francia e Italia) en el selecto club de naciones que cumple los rigurosos estándares de seguridad de la Alianza para ofrecerle comunicaciones seguras.

"Va a ser la primera vez que damos servicio a la OTAN y lo haremos desde el día 1 que entre en funcionamiento el satélite" porque el acuerdo ya está firmado, ha señalado Garrido, que ha reconocido que en la Alianza "están esperando ansiosamente que entremos en servicio". 

Junto con su gemelo, el SpainSat NG II cubrirán las dos terceras partes de la Tierra

Junto con su gemelo, el SpainSat NG II, que será lanzado al espacio previsiblemente el próximo mes de octubre, cubrirán las dos terceras partes de la Tierra, desde Denver (Estados Unidos) hasta Singapur, en el continente asiático.

Aunque con un año de retraso respecto a las previsiones iniciales debido a la pandemia del covid y la guerra de Ucrania que provocó una rotura de las cadenas de suministros y duplicó, cuando no triplicó, los plazos de entrega, los responsables de Hisdesat califican el programa de "todo un éxito".

Vigilancia diaria desde Madrid

Un centro de control, ubicado en la localidad  madrileña de Hoyo de Manzanares, será el encargado de gestionar desde tierra ambos satélites. Un total de 70 ingenieros, que irán aumentando hasta llegar a 120 en 2027,  cuidarán de ellos 24 horas los siete días de la semana. Están preparados para atender cualquier eventualidad que pueda surgir.

El objetivo final es que los satélites no se muevan de la órbita en la que van a estar ubicados y que operen con total normalidad.

El objetivo final es que los satélites no se muevan de la órbita en la que van a estar ubicados y que operen con total normalidad

El centro se encuentra en una parcela cedida por el Ministerio de Defensa en pleno parque regional de la cuenca alta del Manzanares, un sitio "idóneo" por la "limpieza2 del espectro electromagnético y por su buena visión geoestacionaria, según los responsables de Hisdesat.

Estas instalaciones, de más de 4.300 metros cuadrados, se sitúan a la vanguardia de Europa y son las primeras en España con capacidad multimisión para operar satélites en cualquier órbita: baja (LEO), media (MEO) y geoestacionaria (GEO).

Las patas robóticas imitan los tendones y músculos de las aves, permitiendo al dron caminar, saltar y despegar de manera eficiente

El diseño de RAVEN se centra en maximizar la diversidad de movimientos mientras minimiza la masa. Las patas robóticas, diseñadas por el estudiante de doctorado Won Dong Shin, imitan los tendones y músculos de las aves, permitiendo al dron caminar, saltar y despegar de manera eficiente.

Este avance, publicado en el último número de la revista Nature, es el resultado de una combinación de modelos matemáticos y simulaciones de ordenador.

“Las aves fueron la inspiración para los aviones, pero incluso las aeronaves de hoy en día están lejos de lo que estas pueden hacer”, comenta Shin. “RAVEN representa un paso significativo hacia la creación de plataformas robóticas capaces de movimientos multimodales”.

Paso significativo

El equipo de investigación ha colaborado con otros laboratorios para adaptar la biomecánica de las aves a la robótica y el resultado en un dron capaz de moverse en terrenos difíciles y despegar desde ubicaciones restringidas sin intervención humana. Estas capacidades son útiles para inspecciones, mitigación de desastres y entregas en áreas confinadas.

Este hallazgo marca un primer paso hacia una mejor comprensión de los principios de diseño y control de animales voladores multimodales

El estudio también arroja luz sobre la eficiencia energética del salto para el despegue en aves y drones, lo que marca un primer paso hacia una mejor comprensión de los principios de diseño y control de animales voladores multimodales.

Referencia:

Shin, W.D., Phan, HV., Daley, M.A. et al. ‘Fast ground-to-air transition with avian-inspired multifunctional legs’. Nature (2024).

Un algoritmo controla nueve servomotores que mueven las plumas para cambiar continuamente la forma de las alas y la cola

David Lentink, profesor de Biomimética en la Universidad de Groningen (Países Bajos), ha liderado el desarrollo de un modelo de pájaro robótico con plumas reales de paloma para demostrar cómo lo logran.

En trabajos anteriores, el equipo descubrió que los pájaros ajustan continuamente la forma de sus alas y cola. En su último artículo, que se acaba de publicar en la revista Science Robotics, muestra que su robot similar a una paloma puede replicar estos movimientos.

Aviones más eficientes en combustible

En él, un algoritmo controla nueve servomotores que mueven las plumas para cambiar continuamente la forma de las alas y la cola. Este imita los reflejos, que se cree que son utilizados por los pájaros para estabilizarse.

Ya en 1929, el científico alemán Franz Groebbels propuso que esto permite a los pájaros volar como ‘aviones automáticos’. Casi un siglo después, el pájaro robótico PigeonBot II confirma esta idea, ya que fue probada con éxito en un túnel de viento y de manera autónoma al aire libre.

El grupo europeo Airbus ha creado un concepto, visualizando cómo debería diseñarse un avión así. Nuestro estudio proporciona el conocimiento para realizar sus ideas

Además de mostrar cómo los pájaros logran volar sin aletas verticales, Lentink abre el camino para diseñar aviones más eficientes en combustible: “El grupo europeo Airbus ha creado un concepto, visualizando cómo debería diseñarse un avión así. Nuestro estudio proporciona el conocimiento para realizar sus ideas”.

Además, el nuevo concepto de diseño reduce la firma de radar de un avión, lo que puede mejorar las operaciones de los cazas.

Referencia:

Eric Chang, Diana D. Chin, David Lentink: ‘Bird-inspired reflexive morphing enables rudderless flight’. Science Robotics (2024).

El Experimento de Ondas Atmosféricas (AWE, por sus siglas en inglés) de la NASA registró enormes oleadas en la atmósfera, producidas por el huracán, a unos 88 kilómetros sobre el suelo.

Esta información es crucial para comprender cómo el clima terrestre puede afectar el espacial y entender cómo estos fenómenos pueden interrumpir satélites, señales de comunicación y otras tecnologías.

Ondas de gravedad atmosférica

Estas ondas de gravedad atmosférica, visibles en las imágenes hechas públicas por el AWE como bandas concéntricas –artificialmente coloreadas en el vídeo en rojo, amarillo y azul– se extienden desde el norte de Florida y son similares a los anillos de agua que se forman al caer una gota en un estanque.

“Como anillos de agua que se expanden, las ondas circulares de Helene se ven ondulando hacia el oeste desde la costa noroeste de Florida”, explica Ludger Scherliess, investigador principal de AWE en la Universidad Estatal de Utah (EE UU).

Las vistas de las ondas de gravedad de dicho huracán son algunas de las primeras imágenes publicadas por este instrumento científico, confirmando que tiene la sensibilidad para revelar los impactos que los fenómenos como este tienen en la atmósfera superior de la Tierra.

Impacto en el clima espacial

Lanzado en noviembre de 2023 y montado en el exterior de la Estación Espacial Internacional, el instrumento AWE observa la Tierra en busca de ondas de gravedad atmosférica, patrones ondulantes en el aire generados por perturbaciones atmosféricas como tormentas violentas, tornados, tsunamis, ráfagas de viento sobre cadenas montañosas y huracanes.

Lo hace buscando fluctuaciones de brillo en coloridas bandas de luz llamadas luminiscencia atmosférica en la mesosfera terrestre. El estudio de AWE sobre estas ondas de gravedad creadas por el clima terrestre ayuda a la NASA a determinar cómo afectan al clima espacial.

Referencia:

Hurricane Helene’s Gravity Waves Revealed by NASA’s AWE. NASA

García-Ayllón, que cuenta con una dilatada experiencia en urbanismo, medio ambiente y planificación de infraestructuras, actualmente lidera el grupo de I+D Política Territorial, Planificación Ambiental y de las Infraestructuras de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPTC). Además, es director de la Cátedra Biyectiva y profesor visitante en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés).

¿Qué soluciones aportan desde su grupo de investigación para minimizar el riesgo de inundabilidad en la península?

Trabajamos para implementar soluciones a la problemática de la inundabilidad desde la perspectiva de la mejora en la gestión del territorio y la planificación urbana. En el caso de las DANAs, planteamos tanto el desarrollo de infraestructuras verdes de laminación de avenidas, como soluciones basadas en la naturaleza, pero con capacidad suficiente de retención de agua como para considerarlas eficientes frente a estos fenómenos extremos.

Precisamente diferentes grupos de opinión, fuera del ámbito científico, criticaban estos días la renaturalización de las cuencas fluviales y las riberas de los ríos. ¿Podría detallarme los beneficios que aportan estas acciones?

En esta cuestión es importante ser preciso para evitar confusiones. Una de las problemáticas que aumentan la vulnerabilidad de muchas zonas frente a la inundabilidad es la pérdida de la red hidrográfica natural o histórica que tenían muchas cuencas por fenómenos antrópicos. Esto pasa, por ejemplo, en cuencas mediterráneas con actuaciones de suburbanización poco planificadas o con cambios en la orografía del suelo por actividades agrícolas de carácter intensivo. Esto ha modificado la estructura aterrazada tradicional del territorio.

¿De dónde cree que surge la confusión que se genera en la opinión pública?

Hay que ser riguroso para no generar expectativas infundadas. Existen actuaciones como parques inundables, que por su envergadura sí pueden tener capacidad de laminación de avenidas, como las que producen las denominadas inundaciones repentinas (flash floods) en las cuencas mediterráneas por las DANAs. Sin embargo, debemos diferenciarlas de otro tipo de actuaciones catalogadas habitualmente como soluciones basadas en la naturaleza (SBN) —cubiertas vegetadas, pavimentos drenantes, filtros verdes, etc.— que no son apropiadas para este tipo de problemáticas. Su misión es otra: hacer más sostenible los sistemas de drenaje urbano de las ciudades. Esto no tiene nada que ver con la problemática extrema de las DANAs, pero muchas veces se mezcla de manera inadecuada en estos debates.

Las infraestructuras verdes no dejan de ser soluciones del ámbito de la ingeniería civil, pero con un menor impacto antrópico en el territorio 

¿Cuáles son los beneficios de este tipo de iniciativas más ‘verdes’?

Nosotros las denominamos ‘infraestructuras verdes’. No dejan de ser soluciones del ámbito de la ingeniería civil, pero con un menor impacto antrópico en el territorio que las infraestructuras hidráulicas tradicionales. Además, estas actuaciones deben venir conjugadas con una mejor planificación y regulación del territorio frente al riesgo de inundación.

¿Cada región debe implementar medidas distintas?

Hay que tener en cuenta que hay casos, sobre todo en cuencas que funcionan en régimen natural con numerosos cauces dispersos, en las cuales la única solución operativa puede ser combinar varias actuaciones medianas o pequeñas, que pueden ser de tipo SBN, en vez de una gran actuación a modo de infraestructura de laminación. 

Esto será además menos costoso

En el contexto actual de cambio climático, la inversión más eficiente económicamente es, sobre todo, la mejora en la gestión del territorio y la planificación urbanística. Es preciso replanificar este tipo de actuaciones a escala supramunicipal mediante planes estratégicos, pero de carácter ejecutivo y vinculantes según la regulación.

En el contexto actual de cambio climático, la inversión más eficiente económicamente es, sobre todo, la mejora en la gestión del territorio y la planificación urbanística

Gran parte del territorio está alterado por cambios del uso del suelo. ¿Cómo detectan las zonas más vulnerables?

Generalmente, el incremento de la vulnerabilidad frente a inundaciones en zonas urbanas y periurbanas no es causado por una cuestión concreta, sino por una heterogénea combinación de fenómenos que en mi grupo denominamos ‘antropización territorial difusa’. Es decir, agrupamos las problemáticas como el ‘efecto sellado’ del suelo por la urbanización, la generación de ‘efectos presa’ que alteran el curso del agua por la construcción de infraestructuras lineales de transporte o la pérdida de las redes hidrográficas históricas del territorio por cambios de uso del suelo. Ese tipo de problemáticas son las que tenemos que abordar con un enfoque ‘más verde’.

¿Son económicamente viables estas soluciones basadas en la naturaleza?

Toda actuación requiere una inversión, y un mantenimiento. Es por eso que las SBN deben plantearse también en el marco de una planificación estratégica y operativa con un riguroso análisis coste-beneficio, tal y como se hace con las infraestructuras hidráulicas de laminación tradicionales. Además, plantearlas como actuaciones aisladas, puede acabar siendo un brindis al sol de cara a la galería. Es importante valorar la variable territorial e hidrológica conjuntamente, desde un punto de vista estratégico, planteando las soluciones en función de las condiciones de contorno.

Las soluciones basadas en la naturaleza deben plantearse en el marco de una planificación estratégica y operativa con un riguroso análisis coste-beneficio

Las inundaciones afectan a zonas altamente pobladas, pero también a viviendas aisladas. ¿Cómo se ataja este problema?

En algunas zonas no reguladas hidráulicamente y sometidas a problemáticas tipo DANA, pero con fuerte dispersión poblacional, se puede abordar con una combinación de acciones puntuales menores. Lo importante es que las actuaciones se acometan de manera coordinada y planificada, más aún cuando posiblemente los niveles de decisión involucren a distintas administraciones. Además, en este tipo de desarrollos urbanísticos de baja densidad, no solo tenemos que fijarnos en lo ya construido, sino también en las grandes bolsas de suelo urbanizable que existen actualmente.

¿Hay que replantearse no construir en estas zonas?

En muchos de estos casos, el planeamiento urbanístico aprobado en su día no incorporaba casi ninguna exigencia relativa a la variable de la inundabilidad, ya que se trata de actuaciones de hace 15 o 20 años (cuando esta variable no estaba apenas presente a nivel regulatorio). La directiva europea sobre riesgos de inundaciones es de 2007, y su transposición a la legislación nacional fue en 2010.

La directiva europea sobre riesgos de inundaciones es de 2007, y su transposición a la legislación nacional fue en 2010

Muchos de sus estudios se centran en zonas del Mediterráneo, concretamente en Murcia. ¿Qué problemáticas registra esta región?

Las soluciones que hemos estudiado se centran en casos como, por ejemplo, el área metropolitana de la ciudad y la cuenca vertiente del Mar Menor. Murcia ciudad es una zona muy afectada por los mapas de riesgo de inundabilidad y de flujo preferente. El municipio ha tenido que ser declarado como de alta inundabilidad y se ha solicitado la aplicación de un régimen especial. Está todavía pendiente de decidir qué soluciones de mitigación a esta problemática se acometen, porque hay más de 70 focos conflictivos.

¿Y el Mar Menor?

Es área muy extensa con muchas poblaciones pequeñas y gran variedad de acciones antrópicas que abarca hasta 10 municipios. La problemática de la inundabilidad se conjuga con otras de tipo ambiental asociadas a los arrastres que llegan a la laguna, un espacio protegido de alto valor ecológico sometido a fuertes desequilibrios en los últimos años. Hemos planteado soluciones con las denominadas infraestructuras tipo ‘verdes-azul’ para mitigar el riesgo de inundación y luchar contra la erosión del suelo.

Murcia ciudad es una zona muy afectada por los mapas de riesgo de inundabilidad y de flujo preferente. Hay más de 70 focos conflictivos

¿Se podrían aplicar a otras zonas del litoral?

Estas metodologías y soluciones pueden ser fácilmente extrapolables a áreas de la costa mediterránea, y otros lugares de España y Europa.

La población afectada por esta DANA va a tardar mucho en recuperarse de la catástrofe. ¿Cuál es el mensaje que debería calar ante la gestión de estos fenómenos extremos?

Que hay que ponerse a trabajar desde ya. Debemos prepararnos para la siguiente DANA, confiando en todo lo que puede aportarnos el conocimiento científico. Para ello, aparte de ejecutar infraestructuras tradicionales de laminación de avenidas, que siguen siendo necesarias, tenemos que incorporar de manera más decidida y vinculante la variable del riesgo de inundabilidad en el ADN de los instrumentos de planificación urbanística y territorial. Además, hay investigar nuevos enfoques y soluciones, ya que la aparición cada vez más frecuente de estos fenómenos extremos y la afección a cada vez un mayor número de zonas en España va a ser inevitable en las próximas décadas por el cambio climático. 

Lo primero que ha subrayado el catedrático de la UPM es que los eventos de DANA son “eventos muy improbables” pero también “bastante catastróficos” y que la orografía de la zona donde se ha producido es “muy llana”, lo que ha llevado a que se produzcan grandes inundaciones.

Pese a la magnitud de la tragedia, Mediero asegura que las infraestructuras han “funcionado” y subraya el papel del nuevo trazado del río Turia en la ciudad de Valencia a la hora de evitar una tragedia mayor.

Es una infraestructura que ha funcionado a la perfección y que evita que el Turia discurra por el cauce histórico que es donde está hoy en día la Ciudad de las Artes y las Ciencias

“Es una infraestructura que ha funcionado a la perfección y que evita que el Turia discurra por el cauce histórico que es donde está hoy en día la Ciudad de las Artes y las Ciencias”, asegura

También han funcionado las presas de laminación situadas en Valencia y en Murcia que “acumulan los volúmenes de agua para reducir los caudales aguas abajo y reducir los daños por inundación”.

El papel de la ingeniería

Para Mediero, un suceso como el vivido esta semana, pone de manifiesto la necesidad de que el cambio climático sea un factor a considerar a la hora de diseñar nuevas infraestructuras y subraya la importancia de la educación y la información emitida a la población sobre los riesgos que implican estos fenómenos.

Las infraestructuras deben ser resilientes para evitar cortes de carretera o ferrocarril como los que se están viviendo

El catedrático, además, pone en valor el papel de la ingeniería de cara a reducir los daños. “En inundaciones como las que hemos vivido las únicas medidas realmente efectivas son, por ejemplo, las presas o los encauzamientos [de ríos], que vienen de la ingeniería civil”, explica.

“Las infraestructuras deben ser resilientes para evitar cortes de carretera o ferrocarril como los que se están viviendo”, concluye. 

La transición hacia modelos de movilidad y transporte eléctricos más sostenibles y menos contaminantes es una de las prioridades de la investigación europea. Para favorecerla, Scape se centra en proponer y validar un diseño y una arquitectura novedosos para el tren motriz de los vehículos eléctricos, que sirva desde motocicletas a camiones. Una de las vías para conseguirlo es el diseño modular y estandarizable de convertidores de potencia.

“Proponemos una estructura de celda de conmutación totalmente novedosa, modular, escalable y compacta, implementada con tecnología de chip-embedding. Con ella, los chips de los dispositivos semiconductores de potencia se integran dentro de las placas de circuito impreso o PCB del convertidor, en lugar de soldarse externamente como se ha venido haciendo hasta ahora en las tecnologías convencionales. Ello proporciona una mayor miniaturización y un mejor rendimiento”, comenta Xavier Jordà, investigador principal del IMB-CNM en el proyecto y miembro del Grupo de Dispositivos y Sistemas de Potencia (PDS).

Proponemos una estructura de celda de conmutación totalmente novedosa, modular, escalable y compacta, implementada con tecnología de chip-embedding

“La combinación de varias de estas celdas, a modo de piezas de LEGO, facilitará la implementación de los circuitos electrónicos necesarios para la tracción de todo tipo de vehículos eléctricos”, agrega. Este concepto de componentes modulares estandarizados permitirá una fabricación a escala, generando menos procesos diferentes y dando lugar a componentes más económicos.

Electrónica de potencia más eficiente, robusta y sostenible

Para conseguir introducir los chips de potencia dentro de la estructura de las placas, los investigadores han desarrollado nuevos procesos de interconexión en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación del IMB-CNM-CSIC, que cuenta con el sello de Infraestructura Científica y Técnica Singular (ICTS), otorgado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

“Se ha desarrollado una técnica que permite el depósito de capas de cobre de varias micras sobre los electrodos superiores de los transistores MOSFET de carburo de silicio empleados en el proyecto, y se ha estudiado y optimizado el proceso de unión de la cara inferior de los chips por medio de nuevos materiales compuestos de micro y nanopartículas de plata”, apunta Emma Solà, investigadora predoctoral del IMB-CNM en el proyecto.

Este material proporciona mejores prestaciones que las aleaciones de soldadura empleadas hasta la fecha. Además, añade Solà, “permite evitar el uso de plomo, un metal que puede presentar problemas de toxicidad”.

Para conseguir introducir los chips de potencia dentro de la estructura de las placas, los investigadores han desarrollado nuevos procesos de interconexión en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación

Otro reto en este tipo de circuitos es la miniaturización, es decir, que permita manejar elevados niveles de tensión, corriente y potencia en un espacio muy reducido. “El diseño de la estructura de las celdas de conmutación es un proceso crítico que requiere considerar un gran número de aspectos eléctricos, térmicos, mecánicos, etc.”, explica Mariana Raya, investigadora predoctoral del IMB-CNM en el grupo PDS y autora del diseño de los prototipos desarrollados en Scape.

Raya comenta que, para conseguir unos diseños óptimos, “ha sido necesario poner a punto una metodología de simulación multifísica fiable (eléctrica, térmica, mecánica y electro-magnética), que permita estudiar la respuesta de los prototipos antes de su fabricación y corregir el diseño hasta obtener las prestaciones óptimas deseadas.

Los resultados experimentales que hemos obtenido con los primeros prototipos han validado esta aproximación, en el rango real de funcionamiento de las celdas de conmutación hasta 400V de tensión y 50A de corriente”.

En electrónica, otro desafío de la investigación actual es la fiabilidad de los dispositivos. “Obtener una elevada robustez y durabilidad de los componentes desarrollados es esencial, no solo para garantizar un funcionamiento fiable del vehículo eléctrico final, sino también para reducir al máximo los residuos electrónicos que se originarían por el fallo de la circuitería”, dice Xavier Perpiñà, investigador del grupo PDS del IMB-CNM que participa en el proyecto.

Las tecnologías desarrolladas han posicionado al IMB-CNM y al CSIC en una situación privilegiada a nivel europeo para el desarrollo de sistemas electrónicos de potencia de alta densidad de integración, tanto para aplicaciones de movilidad eléctrica como de electrificación industrial.

La electrificación de procesos industriales basados en combustibles fósiles por otros basados en energía eléctrica de origen renovable es una de las herramientas disponibles para alcanzar los objetivos de descarbonización de la sociedad. Es también una de las áreas temáticas de actuación contempladas en la Plataforma Tecnológica Interdisciplinar (PTI) Transener del CSIC, en la que participa el instituto.

Un primer grupo llegará a este centro el 28 de octubre, y estará compuesto por Sara García Alonso (España), Andrea Patassa (Italia), Arnaud Prost (Francia), Amelie Schoenenwald (Alemania) y Aleš Svoboda (República Checa).

“Este es un momento clave en mi viaje, y estoy impaciente por ver cómo nuestro equipo superará los retos de forma conjunta”, ha declarado la astronauta española y también bióloga molecular en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), “una preparación que destaca las ambiciones de Europa en la exploración espacial, y estoy encantada de formar parte de esta aventura común”.

Esta preparación destaca las ambiciones de Europa en la exploración espacial, y estoy encantada de formar parte de esta aventura común

Sara García llegará pronto al EAC, después de que España, a través de la Agencia Espacial Española (AEE) y como Estado Miembro de la ESA, hubiera solicitado esta instrucción inédita hasta la fecha para que realizara este entrenamiento inicial como astronauta. 

“Me formaré en supervivencia, buceo, preparación física y mental, programas espaciales... El sueño de una misión está un poquito más cerca”, ha explicado la astronauta española en la red social X, además de recordar que el sector espacial está en auge y seguirá dándonos alegrías, pero “sigamos con los pies en la tierra y la mirada en el cielo”.

¡CONFIRMADO! Muy pronto empezaré mi primer entrenamiento para astronautas en el Centro Europeo de Astronautas @ESA. Me formaré en supervivencia, buceo, preparación física y mental, programas espaciales...El sueño de una misión está un poquito más cerca. https://t.co/uLsqbB1FGV pic.twitter.com/r6JPu9QBQ8

El astronauta de carrera español Pablo Álvarez, que se entrena en el mismo centro donde llegará Sara García, ha comentado en su cuenta de X: ¡Bienvenida a este emocionante nuevo capítulo! Vas a vivir experiencias increíbles en los próximos meses. ¡No puedo esperar a tenerte en EAC en Colonia y mostrarte nuestro increíble centro de entrenamiento!

Por su parte, la ministra de Ciencia, Innovación y Universidades, Diana Morant, ha destacado: “Se trata de una magnífica noticia, porque con esta decisión, se va a convertir en la primera mujer de nuestro país en recibir un entrenamiento como astronauta para poder volar en un futuro”. 

Sara García se va a convertir en la primera mujer de nuestro país en recibir un entrenamiento como astronauta para poder volar en un futuro

A comienzos del año que viene, un segundo grupo de miembros de la reserva europea de astronautas comenzará su formación el 13 de enero de 2025, y estará compuesto por Meganne Christian (Reino unido), Anthea Comellini (Italia), John McFall (Reino unido) y Carmen Possnig (Austria).

Módulos seleccionados del programa anual

Las actividades que desarrollarán todos estos astronautas de reserva cubrirán módulos seleccionados del programa de entrenamiento básico de un año de la ESA, que suelen completar los astronautas de carrera. Se formarán en las habilidades necesarias para apoyar la futura exploración espacial y la investigación científica de Europa.

El entrenamiento de los astronautas de reserva incluirá habilidades técnicas y operativas básicas, sistemas de naves espaciales, así como ejercicios de supervivencia en condiciones de agua e invierno, que preparan a los astronautas para situaciones de emergencia.

El entrenamiento de los astronautas de reserva incluirá habilidades técnicas y operativas, sistemas de naves espaciales y ejercicios de supervivencia 

Además, recibirán entrenamiento inicial de caminata espacial, incluido buceo, en las instalaciones de Flotabilidad Neutra de la ESA. Esta formación bajo el agua simula las condiciones de un paseo espacial, lo que permite a los astronautas practicar cómo moverse y operar fuera de una nave espacial, como cuando realizan reparaciones críticas o instalan equipos en la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés).

“Este entrenamiento de la Reserva de Astronautas está diseñado no solo para mejorar la preparación de la reserva de astronautas, sino también para garantizar que Europa se mantenga a la vanguardia de las futuras misiones espaciales, impulsando el progreso y la innovación en este campo”, ha destacado el Director de Exploración Humana y Robótica de la ESA, Daniel Neuenschwander.

El 23 de noviembre de 2022, la ESA seleccionó 17 astronautas para su nueva clase de 2022. En abril de 2024, cinco de ellos (Sophie Adenot, el español Pablo Álvarez Fernández, Rosemary Coogan, Raphaël Liégeois y Marco Sieber) habían completado su formación básica de un año y se habían graduado oficialmente como astronautas de la agencia.

Los 12 restantes forman parte de la reserva europea de astronautas, listos para futuras misiones y formación adicional. Otro dos miembros de la reserva de astronautas de la ESA, Marcus Wandt y Sławosz Uznański, han sido asignados a misiones. El primero ha completado una en febrero de 2024 y el segundo se prepara para otra programada a partir de la primavera de 2025.

En este contexto, la Agencia Espacial Europea (ESA) está preparando la misión Draco (del inglés Destructive Reentry Assessment Container Object, y en español 'objeto contenedor de evaluación de reentrada destructiva'). Su objetivo es investigar cómo conseguir que los satélites lanzados al espacio se desintegren al reentrar en la atmósfera terrestre, evitando generar basura espacial.

El satélite de la misión Draco se ensamblará en las instalaciones de Deimos Space en Puertollano (Ciudad Real)

DRACO contará con un satélite, de unos 200 kg de peso en su versión final y del tamaño de una lavadora, que recogerá mediciones únicas durante una reentrada y ruptura reales de un satélite desde el interior. Una cápsula especialmente diseñada para sobrevivir a la destrucción transmitirá la valiosa telemetría poco después.

Para llevar a cabo la misión, la empresa Deimos Space ha firmado un contrato con la ESA por valor de 17 millones de euros para desarrollarla en Puertollano (Ciudad Real), donde se ensamblaran sus componentes. Otros equipos de la compañía en Portugal, Italia y Rumanía contribuyen también de forma importante.

El acuerdo para la primera fase, con un presupuesto de 3 millones de euros, se ha firmado este martes y marca el inicio de un proyecto pionero en el ámbito de la sostenibilidad espacial, que supondrá la primera demostración mundial de un proceso de desintegración controlada en la atmósfera terrestre.

Firma del contrato entre Deimos y la ESA en Puertollano. De izquierda a derecha: Holger Krag, jefe de Seguridad Espacial de la ESA, Juan Carlos Cortés, director de Programas e Industria de la Agencia Espacial Española y Simone Centuori, CEO de Deimos. / Deimos

"El espacio es esencial para nuestra vida diaria, desde la navegación hasta las comunicaciones. Para que el espacio siga sirviendo a todos es necesario que sea sostenible. Esta misión ayudará a garantizar que los satélites se desintegren completamente al final de su vida útil, evitando que piezas peligrosas permanezcan en órbita y pongan en riesgo futuras misiones", ha declarado Simone Centuori, consejero delegado (CEO) de Deimos.

Esta misión ayudará a garantizar que los satélites se desintegren completamente al final de su vida útil, evitando que piezas peligrosas permanezcan en órbita y pongan en riesgo futuras misiones

Además, el consejero ha confirmado que la empresa duplicará su plantilla en Puertollano en los próximos años, alcanzando aproximadamente 80 trabajadores, principalmente ingenieros.

La misión DRACO también contempla la construcción de una instalación de cámara limpia de 400 metros cuadrados en Puertollano, donde se integrará el satélite, que estará diseñado para registrar cómo un objeto se autodestruye durante su reentrada en la atmósfera.

"Este satélite contará con una cápsula que grabará los eventos del proceso de destrucción, lo que nos permitirá diseñar futuras misiones espaciales más sostenibles y seguras", ha detallado Centuori.

Polo aeroespacial de Europa en Puertollano

La consejera de Economía, Empresas y Empleo de Castilla-La Mancha, Patricia Franco, ha subrayado el papel de Deimos como líder en proyectos espaciales de la ESA, resaltando que la inversión de 17 millones de euros posicionará a Puertollano y a la región como un polo clave de la industria aeroespacial en Europa.

El alcalde de la localidad, Miguel Ángel Ruiz, ha añadido: “Puertollano va a convertirse en un referente mundial en innovación y tecnología. Lo que tenemos aquí es mucho más que una inversión económica; es el reconocimiento del talento y la excelencia que este centro ha demostrado durante tantos años”.

Enfoque ‘cero residuos’

Por su parte, el director del Programa de Seguridad Espacial de la ESA, Holger Krag, ha explicado que la misión DRACO es parte del enfoque de Zero Debris (cero residuos o basura cero) de la ESA: “Necesitamos obtener más información sobre lo que sucede cuando los satélites se queman en la atmósfera, así como validar nuestros modelos de reentrada. Los datos recopilados por DRACO ayudarán a guiar el desarrollo de nuevas tecnologías para construir sistemas espaciales más desechables para 2030”.

Necesitamos obtener más información sobre lo que sucede cuando los satélites se queman en la atmósfera, así como validar nuestros modelos de reentrada

Para mantener limpias las valiosas órbitas de la Tierra y evitar la creación de más desechos espaciales es importante retirar rápidamente un satélite de la órbita una vez finalizada su misión. En ese contexto es en el que la ESA intenta su ambicioso planteamiento de basura cero para poner fin a la creación de más desechos espaciales a finales de esta década.

Los satélites se pueden construir para que puedan realizar reentradas controladas o, con algo más de esfuerzo, algunos pueden efectuar reentradas asistidas o reentradas dirigidas. Sin embargo, es más eficiente cumplir con las directrices de reducción de desechos espaciales si se diseñan para su desaparición desde el principio y se desintegran por completo durante la reentrada.

Otro elemento importante de las reentradas es su efecto en la propia atmósfera, un campo de investigación cada vez más importante a medida que aumenta rápidamente el número de lanzamientos y reentradas. Estudiar cómo se desgastan y desprenden las piezas y partículas de los materiales de las naves espaciales en la atmósfera superior puede proporcionar información sobre qué subproductos se crean y dónde. Esto permite a los científicos conocer el impacto medioambiental, lo que a su vez conducirá a diseños más sostenibles en el futuro.

Recrear la destrucción

“Si bien es difícil obtener datos de un satélite durante su destrucción, actualmente es imposible recrear las circunstancias exactas sobre el terreno. Podemos recurrir a la experimentación para probar diversos materiales y elementos de una nave espacial en túneles de viento a escala limitada”, afirma Stijn Lemmens, jefe de proyecto de Draco en la oficina de desechos espaciales de la ESA.

“Pero aún no es posible imitar fielmente la increíble velocidad, la fuerza y los movimientos de una reentrada incontrolada –añade–. Para imitaciones más completas, el modelado virtual es una gran herramienta que puede manejar cualquier extremo, pero necesita calibración y conjuntos de datos en los que basarse”.

Para obtener este nuevo y exclusivo conjunto de datos, había que construir un satélite que pueda destruirse y que lleve a bordo una cápsula indestructible para realizar observaciones in situ, lo que planteaba sus propias dificultades. Así surge la misión Draco, una pequeña y rápida misión de seguridad espacial cuyo lanzamiento está previsto para 2027.

La misión Draco es una pequeña y rápida misión de seguridad espacial cuyo lanzamiento está previsto para 2027

“Draco tiene que ser una nave espacial en órbita terrestre baja para que sea una reentrada representativa y luego la equipamos con sensores y cámaras lo suficientemente resistentes como para que puedan recoger datos el mayor tiempo posible mientras el satélite que las rodea se quema”, explica Stijn.

“Por otro lado –añade–, su cápsula indestructible debe ser capaz de soportar las fuerzas de la reentrada, además de poder proteger un sistema informático durante todo el violento proceso de destrucción mientras sigue conectado a los sensores, con el cableado saliendo de ella como un pulpo”.

Más datos de la reentrada

La ESA ya intentó en 2013 observar una reentrada desde el interior de una nave espacial con una cámara montada dentro de un vehículo automatizado de transferencia (ATV), un transbordador de carga de la Estación espacial internacional. La misión Draco pretende recopilar un conjunto de datos mucho más exhaustivo.

El vehículo ATV-4 arde en la atmósfera en 2013. / ESA/NASA

A diferencia de experimentos anteriores, los sensores de Draco medirán las temperaturas, evaluarán la tensión en las diversas partes del propio satélite y registrarán la presión circundante. Sus cuatro cámaras adicionales apuntarán a la nave espacial para observar la destrucción y recopilar información contextual.

La corta vida de Draco

El satélite Draco final no tendrá un sistema de propulsión ni sistemas de navegación y comunicación conectados, ya que no se controlará directamente. La mayoría de las reentradas son incontroladas, los satélites permanecen pasivos mientras la atmósfera los engulle, y el objetivo de Draco es imitar una reentrada típica en la medida de lo posible.

En cambio, Draco aprovechará las capacidades de dirección del cohete con el que se lanza para alinearse para una reentrada rápida. Tras un vuelo de no más de 12 horas, durante el cual alcanzará una altitud máxima de 1000 km, reentrará sobre una zona deshabitada del océano, sus 200 sensores y 4 cámaras registrarán su abrasadora desaparición y almacenarán el resultado de forma segura en la cápsula.

Tras un vuelo de menos de 12 horas a una altitud máxima de 1000 km, Draco reentrará sobre una zona deshabitada y sus  sensores y cámaras registrarán su abrasadora desaparición 

Cuando el satélite se haya quemado, se enfrentará a su siguiente obstáculo. La cápsula de 40 cm podría girar y caer a gran velocidad, pero tiene que ser capaz de abrir un paracaídas independientemente de su orientación y velocidad iniciales.

Una vez desplegado el paracaídas, esta descenderá más suavemente, lo que le permitirá conectarse con un satélite geoestacionario situado por encima para transmitir los datos recogidos. La cápsula dispondrá de unos 20 minutos para enviar la telemetría antes de precipitarse al océano y dar por concluida la misión.

“Draco es una misión apasionante que arrojará luz sobre muchas de las incógnitas que se plantean durante las reentradas de satélites. Lo irónico es que el desarrollo de su nave y su cápsula se beneficiaría sobre todo de los datos que recopilará”, afirma Tim Flohrer, director de la oficina de desechos espaciales de la ESA.

“Nos sacará del bucle del huevo y la gallina –concluye– y creará un conjunto de datos diferente para calibrar nuestros sistemas y modelos, además de para avanzar en la implementación de tecnologías de cero residuos”.

El director de la Agencia Espacial Española, Juan Carlos Cortés (3i), el jefe del Programa de Seguridad Espacial de la ESA, Holger Krag (2i), y otras autoridades han asistido a la firma del contrato con Deimos Space para liderar el desarrollo de la misión DRACO. / EFE/ Jesus Monroy

"De vuelta a casa tenemos mucho trabajo que hacer, pero desde aquí parece un mundo perfecto", se ha escuchado decir a Isaacman al asomarse al espacio y contemplar la Tierra desde ahí a las 6.52 horas de la costa Este de Estados Unidos (10.52 GMT).

Watch Dragon's first spacewalk with the @PolarisProgram's Polaris Dawn crew https://t.co/svdJRkGN7K

El multimillonario, fundador de la compañía de pagos por internet Shift4, cumplía el sueño de seguir completando con éxito la misión Polaris Dawn, la primera de las tres que compró a Space X de Elon Musk en 2022 para su Programa Polaris, por una cifra no pública.

Es la segunda vez que Isaacman comanda una misión, a donde ya fue en 2021 con Inspiration4, la primera completamente comercial que orbitó el planeta, y la primera en la que logra el hito de caminar por el espacio.

El multimillonario Jared Isaacman y la ingeniera Sarah Gillis de SpaceX (la primera mujer en conseguirlo) han completado el primer paseo espacial privado a 700 km de la Tierra

Sarah Gillis, la ingeniera principal de operaciones y oficial médica de vuelo, de tan solo 30 años, se ha convertido en la primera mujer en caminar en una misión privada por el espacio.

Ella y su compañera de tripulación, la también ingeniera de Space X Anna Menon, son ya las dos mujeres que más lejos han viajado de la Tierra, batiendo la marca de 621 kilómetros alcanzada por la astronauta de NASA Kathryn Sullivan, cuando en 1990 participó en el despliegue de Hubble.

La propia misión Polaris Dawn, que despegó el martes desde Cabo Cañaveral (Florida), ya marcó otro hito ayer miércoles al superar los 1.400 kilómetros de distancia de la Tierra, el viaje tripulado más lejano desde las misiones Apolo hace más de 50 años.

Una vez que la capsula Dragon se colocó a esa distancia, completó las seis órbitas previstas alrededor de la superficie terrestre.

La misión se ha internado en los llamados cinturones de radiación de Van Allen, zonas con partículas energéticas atrapadas por el campo magnético terrestre, donde van a llevar a cabo decenas de experimentos científicos.

Preparación del paseo

La primera salida privada al espacio realizada por astronautas no pertenecientes a una agencia espacial gubernamental se ha llevado a cabo tras 40 minutos de preparaciones durante los cuales han tenido lugar todo tipo de pruebas, entre ellas el uso de una sola mano para controlar el movimiento del cuerpo o la seguridad del dispositivo de sujeción para los pies.

Tras realizar todas esas pruebas, se ha abierto la apertura de la compuerta de la nave e Isaacman ha salido al espacio poco a poco, y con él todos los que seguían su retransmisión en directo, que ha permitido contemplar una vívida e impresionante visión de la Tierra.

El comandante iba enfundado en uno de los trajes que se prueban en esta misión con nuevas mejoras para proteger a los astronautas frente a la radiación y el ambiente térmico extremo del espacio.

Los astronautas iban enfundados en trajes que se prueban en esta misión, con nuevas mejoras para protegerlos frente a la radiación y el ambiente térmico extremo del espacio

Pasados 10 minutos, Isaacman ha vuelto a la nave y a las 7.05 hora de Estados Unidos (11.05 GMT) ha iniciado su salida la ingeniera Sarah Gillis. Ambos han estado en contacto permanente con la nave durante su paseo a través de los pasamanos y rieles añadidos a la cápsula para este fin. 

Aunque solo ellos dos han salido al espacio, los cuatro miembros de la tripulación, entre los que también se encontraba el piloto Scott Poteet, vestían los trajes presurizados y equipados con cámaras, ya que la cápsula Dragon no cuenta con esclusas de aire y, por tanto, la cápsula en su totalidad ha sido despresurizada antes de abrir la compuerta para la caminata.

La salida al espacio de ambos astronautas se ha dado por concluida con éxito a las 07.58 hora de la costa este de Estados Unidos (13.58 h en la península ibérica).

La nave rusa Soyuz MS-26, tras despegar del cosmódromo de Baikonur (Kazajistán) con tres tripulantes a bordo –los cosmonautas rusos Alexei Ovchinin e Iván Vagner y el astronauta de la NASA Donald Pettit–, se ha acoplado este miércoles con éxito al laboratorio orbital, según ha informado la agencia espacial rusa Roscosmos.

La nave espacial rusa Soyuz MS-26 se aproxima a la Estación Espacial Internacional para su acoplamiento. / NASA

Los cosmonautas Alexei Ovchinin e Iván Vagner de Roscosmos y el astronauta Donald Pettit de la NASA realizarán experimentos científicos en la ISS y regresarán en primavera

El acoplamiento, transmitido en directo por la televisión, se produjo sin contratiempos a las 22:32 hora de Moscú (19:32 GMT), un minuto antes de lo programado. El aparato se enganchó al módulo Rassvet del segmento ruso de la estación espacial tras 3 horas y 9 minutos de vuelo.

Los tripulantes de la Soyuz MS-26 se han sumado a los actuales inquilinos de la ISS, los rusos Oleg Kononenko, Nikolái Chub y Alexandr Grebenkin y los estadounidenses Tracy C. Dyson, Mike Barratt, Matthew Dominick y Jeanette Epps, más Butch Wilmore y Suni Williams que no han podido volver en la nave Starliner y lo harán en febrero.

Experimentos científicos y caminata espacial

Ovchinin, Vagner y Pettit permanecerán en el la Estación Espacial Internacional un total de 202 días (unos seis meses) y regresarán a la Tierra el 1 de abril de 2025. El programa de su misión incluye la realización de 42 experimentos científicos, tres de los cuales se realizarán por primera vez.

En diciembre Ovchinin y Vagner también efectuarán una caminata espacial para, entre otros trabajos, instalar un espectrómetro en el casco del módulo Zvezdá, del segmento ruso del complejo orbital.

Despedida de los tres astronautas rumbo a la Estación Espacial Internacional. / EFE/EPA/PAVEL MIKHEYEV

El cohete Soyuz despega hacia la Estación Espacial Internacional con los tres miembros de la tripulación de la Expedición 72. / NASA/Bill Ingalls

Despegue de la misión Polaris Dawn a bordo de un cohete Falcon 9 de SpaceX desde Cabo Cañaveral (EE UU). / EFE/ Cristobal Herrera-ulashkevich

La nave superó esta noche los 1.400 kilómetros (870 millas) de distancia de la Tierra, en su segundo día en órbita, lo que supone el viaje más lejano de una nave tripulada en más de 50 años desde el fin del programa Apolo de la NASA en 1972.

Achievement unlocked - apogee 1,400.7 kmForward bulkhead Draco firing during burn pic.twitter.com/Z7kUTcA2CH

La misión alcanzó esa altitud solo 15 horas después del lanzamiento, tras completar las seis órbitas previstas alrededor de la superficie terrestre.

Comandante multimillonario

La nave de la compañía de Elon Musk va comandada por el multimillonario Jared Isaacman, acompañado del expiloto de la Fuerza Aérea de EE UU Scott Poteet, y las ingenieras de SpaceX Sarah Gillis y Anna Menon, que ejercerán de especialista y oficial médica de vuelo, respectivamente.

Después de alcanzar los 1.400 km, Menon y Gillis se han convertido en las mujeres que más lejos han viajado de la Tierra en la historia, superando así otras operaciones de la NASA en el espacio. La astronauta estadounidense Kathryn Sullivan llegó a bordo de un transbordador espacial hasta unos 620 kilómetros (386 millas).

Después de alcanzar los 1.400 km, Sarah Gillis y Anna Menon se han convertido en las mujeres que más lejos han viajado de la Tierra en la historia

Los cuatro astronautas permanecerán en órbita durante cinco días y probarán nuevos trajes espaciales que permitirán una mayor movilidad.

También han comenzado a volar a través de los cinturones de Van Allen, dos bandas de radiación que consisten en partículas de alta energía que provienen del Sol y de la interacción de la atmósfera con los rayos cósmicos.

Primer paseo espacial privado y en directo

La nave Dragon descenderá ahora para preparar uno de los objetivos principales de la misión: realizar la primera caminata espacial privada. Está prevista, en principio, a las 2:23 de la madrugada del jueves, hora del este de EEUU, y si no fuera posible la harán el viernes a la misma hora. El paseo por el espacio se realizará a 700 kilómetros (435 millas) de la Tierra.

La primera caminata espacial privada está prevista este jueves, y si no se pudiera, el viernes

La caminata durará unas dos horas y correrá a cargo de Isaacman y Gillis, quienes estarán asistidos por unos cables de 3,5 metros (12 pies) de largo. La operación será emitida en directo con varias cámaras dispuestas dentro y fuera de la cápsula, por cuya escotilla en la cúpula saldrá primero Isaacman y luego Gillis.

Los trajes, que estarán presurizados y contarán con cámaras, serán usados por los cuatro miembros de la tripulación debido a que la Dragon no cuenta con esclusas de aire y, por tanto, la cápsula en su totalidad deberá ser despresurizada antes de abrir la escotilla para la caminata.

La misión, que concluirá al sexto día con un amerizaje frente a las costas de Florida, es una de las tres que Isaacman, fundador de la compañía de pagos por internet Shift4, compró a SpaceX en 2022 para su Programa Polaris, a un monto no revelado.

El empresario ya comandó en 2021 la histórica misión Inspiration4, la primera completamente comercial que orbitó la Tierra.

Infografía de la caminata espacial planeada para la misión espacial Polaris Dawn y datos relacionados con ella

El aterrizaje se produjo después de un viaje de seis horas desde la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), a donde llegó el pasado mes de junio.

Tras algunos fallos en los propulsores y fugas de helio, la cápsula ha aterrizado con éxito pero sin sus dos astronautas de la NASA

La cápsula se posó en la Tierra con la ayuda de paracaídas después de tres meses en los que debido a diversos problemas técnicos ha tenido que regresar sin sus dos tripulantes, los astronautas Barry 'Butch' Wilmore y Sunita 'Suni' Williams de la NASA, que retornarán en febrero en una nave de SpaceX.

La que fuera la primera misión tripulada de Boeing, empresa que con este vuelo buscaba la certificación oficial de la Starliner para este tipo de viajes por parte de la agencia espacial estadounidense, terminó con la caída de la cápsula desocupada en el desierto.

Un test o misión de prueba

Se pone así fin de este accidentado test o misión de prueba de la nave, que de una estancia planeada de ocho días en la ISS finalmente volvió al cabo de tres meses y vacía, tras una serie de fallos detectados en algunos propulsores y pequeñas fugas de helio.

Cápsula Straliner acoplada al puerto delantero del módulo Harmony en la Estación Espacial Internacional (fotografía tomada desde una ventana de la nave espacial SpaceX Dragon Endeavour). / EFE/NASA

Tras desacoplarse suavemente del complejo orbital a las 22:04 GMT del viernes, la cápsula efectuó una secuencia programada de 12 encendidos cortos de propulsión que la lanzó lejos de la estación, tal como estaba planeado, y llegó a la denominada "zona de seguridad" para después realizar otros encendidos sin problemas. Aterrizó en Nuevo México a las 04:01 GMT del sábado.

#Starliner landed on Sept. 7 at 12:01 a.m. ET (Sept. 6 at 10:01 p.m. MT), concluding the flight test with an uncrewed spacecraft. Teams are now preparing to transport Starliner back to Florida. pic.twitter.com/MRCFPtbHSA

Steve Stich, directivo del Programa de Tripulación Comercial de la NASA, señaló que las fugas de helio en la nave posiblemente están vinculadas a la corrosión de unos sellos.

El directivo defendió que durante la misión tripulada de prueba, llamada CFT (Crew Flight Test), muchas partes del vuelo transcurrieron muy bien y que no cree que sea necesario un nuevo diseño para el sistema de propulsores.

Estancia de unos días pasa a meses

Los astronautas Butch Wilmore y Suni Williams viajaron en junio a la Estación Espacial Internacional a bordo de la nave Starliner

Los astronautas Butch Wilmore y Suni Williams despegaron desde Florida a bordo de la Starliner el pasado 5 de junio y luego se acoplaron con éxito al laboratorio orbital. La misión contemplaba un regreso para mediados de ese mes, pero los fallos en los propulsores y la detección de pequeñas fugas de helio llevaron a los responsable de la misión a aplazar su vuelta.

Los astronautas Butch Wilmore y Suni Williams en el 'vestíbulo' entre la cápsula Starliner y el puerto o módulo Harmony de la Estación Espacial Internacional. / NASA

El lanzamiento de la misión Crew 9 desde el Centro Espacial Kennedy de Florida en una nave de SpaceX, en la que regresarán los astronautas de Starliner el año que viene, está previsto para el próximo 24 de septiembre.

La próxima misión Crew 9 de SpaceX saldrá con dos tripulantes en lugar de los cuatro previstos para traer a los dos de Starliner que han quedado 'atrapados' en la estación

Esta nueva misión, de seis meses de duración y que supondrá la novena rotación de tripulación en la ISS que emprenda SpaceX para la NASA, no despegará con los cuatro tripulantes planificados inicialmente, sino solo con dos, para dar espacio a los dos astronautas de Starliner 'atrapados' en el complejo orbital.

Este primer vuelo del Starliner con tripulación, realizado con años de retraso debido a diversos contratiempos, debía ser la prueba final antes de comenzar sus operaciones regulares para la NASA como segundo proveedor, tras su competidor SpaceX, para el transporte de misiones tripuladas y de carga a la Estación Espacial Internacional.

Prácticamente todos ellos se encontraron en producto congelado y en supermercado, y apenas se encontró este problema en producto fresco de pescadería.

Información al consumidor

Esta información se utilizó además para dar información al consumidor de modo que pueda evitar este mal etiquetado en su vida diaria (compra de productos frescos o cocidos y la adquisición de los productos en pescaderías). Es el primer trabajo en hacerlo y los autores proponen que se haga a partir de ahora en el resto de estudios similares en todo tipo de productos alimentarios.

Los investigadores analizaron el ADN de 95 muestras obtenidas en Madrid y Toledo a partir de 55 productos congelados, frescos y hervidos

Para llevar a cabo el estudio, publicado en Journal of the Science Food and Agriculture, los investigadores analizaron el ADN de 95 muestras obtenidas en Madrid y Toledo a partir de 55 productos (congelados, frescos, hervidos) de diferentes procedencias (hipermercados, supermercados y pescaderías).

Se compararon las especies reales (verificadas con ADN) con las teóricas (las que vienen reflejadas en la etiqueta) y se obtuvo que 19 de ellos declaraban especies diferentes a las que realmente contenían. Se encontraron incluso varias especies diferentes a la declarada dentro de un mismo producto.

En los productos de los océanos Pacífico e Índico es más común el etiquetado incorrecto que en los del Atlántico

Los crustáceos de la familia Penaeoidea como los citados anteriormente se encuentran entre los productos acuáticos más consumidos comercialmente en todo el mundo.

Evitar problemas de salud

“Estos resultados ayudan a los consumidores a evitar la compra de productos que no son lo que él desea, además de los problemas de salud y económicos que pueden conllevar el incorrecto etiquetado”, destaca Jose Luis Horreo, investigador del Departamento de Genética, Fisiología y Microbiología de la UCM.

Otra de las conclusiones del trabajo es que en los productos de los océanos Pacífico e Índico es más común el etiquetado incorrecto que en los del Atlántico. En los productos de acuicultura no se encontraron etiquetados incorrectos, como tampoco se hallaron diferencias por precios (es decir, el precio alto no evita un mal etiquetado).

Referencia:

Gil, F., Beroiz, B. et al. "Can consumers avoid mislabelling? Genetic species identification provides recommendations forshrimp/prawn products". Journal of the Science Food and Agriculture (2024)

Siempre tuvo curiosidad por la ciencia: "Desde pequeña me fascinaron los laboratorios", cuenta a SINC en esta entrevista. En la UNSL ha encontrado su segundo hogar. Aquí investiga ahora nuevas metodologías para el reciclaje del litio recuperado de las baterías electroquímicas.

Por sus avances en el grupo de investigación de Metalurgia Extractiva de la UNSL, en colaboración con el Instituto de Tecnología Química de Argentina y por su contribución a la promoción de la educación ambiental y la ciencia en escuelas de América Latina, ha sido distinguida con el Premio Princesa de Girona Internacional 2024.

¿En qué en qué consiste el proyecto por el cual has sido galardonada? 

Este premio se lo debo a las dos variantes de mi trabajo, la científico-académica y la labor social que vengo haciendo durante mucho tiempo en escuelas de Venezuela.

En cuanto a la científica, mi tesis se incorporó a una línea de investigación existente sobre el reciclado de metales que provienen de fuentes no renovables.

Mi investigación se desarrolla en torno al reciclado del litio que proviene de las baterías de móviles y vehículos eléctricos. Este metal, tan abundante en el triángulo del litio que conforman Bolivia, Argentina y Chile, causa un gran impacto ambiental tanto en su extracción como en su desecho.

Mediante procesos físico-químicos como la carboreducción o la carbocloración somos capaces de recuperar metales críticos de celdas electroquímicas. 

La capacidad de generar un impacto positivo en la economía circular, la sostenibilidad y, por ende, el medioambiente de Latinoamérica es lo que realmente me enamora de mi investigación y por lo que me han concedido el premio.

Mediante procesos físico-químicos como la carboreducción o la carbocloración somos capaces de recuperar metales críticos de celdas electroquímicas

¿Y en cuanto a la variante social?

Mi carácter más ambientalista ha hecho que durante muchos años haya trabajado en diferentes ONG de Venezuela. Desde el voluntariado ambiental, de alguna manera, acercamos la ciencia a instituciones educativas, colegios y universidades desde un punto de vista más social.

Trato de involucrar a la comunidad, transcribiendo el lenguaje técnico de la ciencia a uno más inclusivo que todos y todas puedan entender. Es muy bonito ver como el sembrar este granito de arena marca la diferencia. Hoy en día, muchas de las comunidades con las que hemos trabajado están desarrollando por sí mismas innovaciones y nuevas metodologías de cuidado medioambiental.

En definitiva, el galardón no es solamente por hacer ciencia, sino también por la labor social y medioambiental. Como yo siempre digo: todos somos científicos porque la vida es un laboratorio y la ciencia es un servicio social que debe dar soluciones a los distintos desafíos que nos afectan hoy en día.

¿Cómo percibes la transferencia de la ciencia a la sociedad hoy en día?

Te diría que es el mayor reto de los investigadores. Por darte un ejemplo básico, la sociedad dice: vale, reciclar, pongo cada cosa en su lugar. Eso no es reciclar. Es necesario ir más allá y explicar cómo se clasifica cada residuo después de ser reciclado, que tratamiento sigue, que metodología estamos desarrollando y todo mediante un lenguaje que sea inclusivo.

Todos somos científicos porque la vida es un laboratorio y la ciencia es un servicio social que debe dar soluciones a los distintos desafíos que nos afectan 

Así, el objetivo a corto plazo es hacer una ciencia que realmente invite a la sociedad a disminuir el consumo y cambiar las prácticas de consumo que, hoy en día, no son adecuadas. Y, para lograrlo, además de ciencia, también necesitamos activismo ambiental.

¿Cuáles son los mayores desafíos y oportunidades en la implementación de los métodos sostenibles que estáis desarrollando para el reciclaje de baterías de iones de litio a escala industrial?

En este sentido, estamos muy contentas porque muchas metodologías que optimizamos en el laboratorio se han logrado patentar, lo cual dice mucho de la transferencia de nuestra ciencia a la industria. Esto es consecuencia de un trabajo en equipo y quiero hacer una mención muy especial el doctor Jorge González y a la doctora Lucía Barbosa, los cuales me han formado, además del resto de mis colegas y compañeros del laboratorio.

Hoy en día conozco muchas empresas que están trabajando con el tema de reciclaje de este tipo de residuos. Sin embargo, la mayoría están asentadas en Europa y América del norte, porque en definitiva es allí donde están las grandes masas de vehículos eléctricos.

En Latinoamérica quizás estemos un pasito por detrás, pero el objetivo de mi investigación es que a medio plazo podamos disponer de una gran planta de reciclaje en América del Sur y contribuir a los objetivos de desarrollo sostenible y economía circular del continente.

Mi plan es que, a medio plazo, podamos disponer de una gran planta de reciclaje en América del Sur y contribuir a los objetivos de desarrollo sostenible y economía circular del continente

¿Cómo puede el reciclaje de baterías contribuir a estos objetivos en América Latina?

Pese a no tener el mismo volumen de coches eléctricos que Europa o EE UU, tenemos muchos residuos electrónicos, como pueden ser móviles u otro tipo de aparatos electrónicos que utilizan la misma batería compuesta por los mismos metales críticos.

Los elementos que componen estas baterías, el litio, el níquel o el cobalto necesitan de una minería invasiva. Al desarrollar métodos de reciclaje de estos elementos, no solo hacemos que el sistema de producción sea mas sostenible, sino que también disminuimos el impacto ambiental que causan los vertederos de equipos electrónicos.

La investigadora trabaja en la recuperación de metales críticos como el litio y el cobalto de baterías electroquímicas. / INTEQUI-UNSL

¿Qué significa para ti este galardón y como esperas que influya en tu carrera investigadora?

Mira, cada vez que recuerdo eso se me pone la piel de gallina. En ese momento, no lo esperaba porque soy consciente de que en el mundo hay muchos genios trabajando en el desarrollo de cohetes y tecnologías similares. Cuando recibí la noticia de que había sido seleccionado, me quedé completamente sorprendida, pensando: ¡Dios mío! ¿esto es real?

En aquel momento estaba transitando un momento profesional de dudas, no tenía muy claro hacia donde continuar. Supongo que es normal cuando finalizamos un proceso académico.  

Cuando me dijeron que también me daban el premio por mi labor social, me estalló el corazón de alegría. Había valido la pena ser voluntaria e irme a las calles con los niños a disfrazarme de oso frontino o llenar mi casa de plástico para hacer talleres de reciclaje

¿Y qué valor le das a que te premiaran también por tu labor social?

Realmente, cuando me dicen que también me dan el premio porque reconocen mi labor social, me estalló el corazón de alegría. Dije: ha valido la pena ser voluntaria e irme a las calles con los niños a disfrazarme de oso frontino (Una especie de oso en peligro de extinción en Venezuela) o llenar mi casa de plástico para hacer talleres de reciclaje.

En América Latina existen muchísimas jóvenes ambientalistas y científicas que están desarrollando grandes proyectos y este galardón es una oportunidad que invita a soñar a las nuevas generaciones en rescatar los valores educativos del pensamiento crítico y objetivo.

Por eso, es maravilloso formar parte de las filas de la Fundación Princesa de Girona, a la cual estoy muy agradecida, al igual que a la Fundación Carolina y a la Organización Conecta Iberoamérica que han sido grandes organizaciones que me han respaldado en todo este proceso.

En América Latina existen muchísimas jóvenes ambientalistas y científicas que están desarrollando grandes proyectos. Este galardón es una oportunidad que invita a soñar a las nuevas generaciones

¿Qué aconsejarías a esas personas que quieren desarrollar su carrera investigadora hoy en día?

Existen infinidad de limitantes a la hora de desarrollar una carrera investigadora, pero yo les diría que nunca cierren la mente, que sean personas calmadas con la mente abierta a la hora de mirar el panorama. Pero, sobre todo, que sean resilientes.

En algún momento, me gustaría dar el salto a la parte de síntesis de nuevos materiales o investigar sobre otras químicas sostenibles

Y ya para finalizar, ¿Cómo planeas continuar con tu contribución al campo de la química ambiental y el desarrollo sostenible?

Desde mi posición continuaré haciendo todo lo que pueda hacer para dejar sembrada una semilla para que, en un futuro, mañana o dentro de un año, pueda decir: esto que pusiste tú aquí ha supuesto un cambio para alguien. 

Aunque me gustaría seguir con la línea de reciclaje de metales porque me apasiona mucho, en algún momento, también querría dar el salto a la parte de síntesis de nuevos materiales  o investigar sobre otras químicas sostenibles. No me cierro a cualquier invitación o propuesta porque creo que las colaboraciones entre grupos son muy importantes.

Por su parte, insectos como las hormigas son capaces desde hace mucho tiempo de recorrer largas distancias y encontrar siempre el camino a casa de forma eficiente.

Inspirándose en su biología, científicos de la Universidad Técnica de Delft (TU Delft, Países Bajos) han creado ahora diminutos drones autónomos capaces de navegar por rutas interiores de hasta 100 metros. El avance ha sido publicado en la revista Science Robotics.

Los autores se basaron en descubrimientos biológicos sobre LA forma en la que las hormigas reconocen visualmente su entorno y lo combinan con el recuento de sus pasos para volver sanas y salvas a casa.

La estrategia permite a estos robots volver a casa tras largas trayectorias y requiere de muy pocos recursos de cálculo y memoria

El equipo dirigido por Tom van Dijk adaptó los métodos existentes para crear una estrategia bioinspirada que combina la odometría (medida de la distancia recorrida en una dirección concreta) y la localización visual, que guía la orientación en relación con puntos de referencia visuales del entorno.

Los investigadores implementaron su método en un dron del modelo Crazyflie Brushless de 56 gramos equipado con una cámara panorámica, un microcontrolador y 192 kB de memoria, y lo probaron en diversos escenarios de interior.

El robot voló primero hacia un destino, tomando instantáneas de su entorno a intervalos regulares durante el trayecto. A la vuelta, utilizaba la localización visual para regresar por la misma ruta, comparando periódicamente su entorno actual con las instantáneas de los puntos de ruta para corregir el rumbo en caso de desvío.

La estrategia permite a estos pequeños drones volver a casa tras largas trayectorias y requiere muy pocos recursos de cálculo y memoria, pues las instantáneas se comprimían al máximo y se espaciaban lo más posible sin perder precisión.

Espaciar instantáneas

La idea principal que subyace a este método es que se pueden espaciar las instantáneas mucho más si el robot viaja entre ellas basándose en la odometría, señala Guido de Croon, otro de los autores.

El estudio es portada de la revista 'Science Robotics'. / AAAS

En general, para orientarse en su entorno, la mayoría de los robots dependen de recursos externos, como el GPS o de algoritmos computacionalmente complejos. Sin embargo, estas opciones pueden resultar caras y poco fiables.

Además, los algoritmos basados en mapas pueden ser complejos desde el punto de vista computacional y consumir mucha memoria, lo que supone un reto para la navegación autónoma de robots pequeños con recursos limitados.

La idea que subyace al método es que se pueden espaciar las instantáneas mucho más si el robot viaja entre ellas basándose en la odometría (medir distancias recorridas en una dirección)

Sin embargo, los robots diminutos, de decenas a unos cientos de gramos y con capacidad para navegar por sí solos, tienen potencial para diversas aplicaciones, pues gracias a su poco peso, son extremadamente seguros, incluso si chocan accidentalmente con alguien.

Como son pequeños, pueden desplazarse por zonas estrechas y si se fabrican a bajo coste, pueden desplegarse en grandes cantidades para cubrir rápidamente una gran superficie. 

"La estrategia de navegación propuesta, inspirada en los insectos, es un paso importante en el camino hacia la aplicación de robots autónomos diminutos en el mundo real", afirma Guido de Croon, quien añade: "La funcionalidad de la estrategia propuesta es más limitada que la que ofrecen los métodos de navegación más avanzados. No genera un mapa y solo permite al robot volver al punto de partida. Aun así, para muchas aplicaciones puede ser más que suficiente".

La estrategia de navegación propuesta, inspirada en los insectos, es un paso importante en el camino hacia la aplicación de robots autónomos diminutos

El investigador concluye con algunos ejemplos: "Para el seguimiento de existencias en almacenes o la vigilancia de cultivos en invernaderos, los drones podrían volar, recoger datos y volver a la estación base. Podrían almacenar imágenes relevantes para la misión en una pequeña tarjeta SD para su posterior procesamiento en un servidor, aunque no las necesitarían para la navegación propiamente dicha".

Referencia:

Tom van Dijk et al., "Visual route followng for tiny autonomous robots". Sience Robotics, 2024

Con un diseño modular y versátil, el cohete permitirá a los países europeos, de forma independiente, lanzar misiones dirigidas tanto a la órbita baja terrestre como al espacio profundo.

El director general de la Agencia Espacial Europea (ESA), Josef Aschbacher, ha destacado: “No es muy frecuente lanzar un cohete completamente nuevo y su éxito nunca es una garantía. Es un previlegio para mí haber sido testigo de este momento histórico en el que una nueva generación de la familia de lanzadores europeos Ariane despega con éxito, restableciendo el acceso europeo al espacio”.

Este momento histórico, en el que una nueva generación de lanzadores europeos Ariane despega con éxito. restablece el acceso europeo al espacio

Un contratiempo al final

El vuelo inaugural del cohete europeo Ariane 6 se desarrolló con éxito en su fase de despegue y puesta en órbita de los satélites, pero se produjo un incidente al final que imposibilitó que la etapa superior del lanzador reentrara en la atmósfera para destruirse. Los responsables de la misión la consideran exitosa a pesar de este contratiempo, ya que el vuelo tenía dos fases y la fundamental se desarrolló sin problemas.

El director ejecutivo de ArianeGruoup, Martin Sion, explicó en una rueda de prensa que la segunda fase era de demostración, para ver cómo operaban ciertos sistemas en microgravedad, unas pruebas que no se pueden hacer en tierra y es uno de los motivos por los que se realizan estos vuelos inaugurales.

Una incidencia en la unidad de potencia auxiliar (UPA) impidió el tercer encendido del motor Vinci para desorbitar la etapa principal del lanzador y destruirla en la atmósfera

Una de las innovaciones de Ariane 6 son el motor Vinci, con capacidad para encenderse en este vuelo tres veces, y la unidad de potencia auxiliar (UPA), ambas de la etapa superior del cohete. Sion señaló que los dos se encendieron correctamente, una y dos veces respectivamente, para permitir la liberación de los satélites.

Sin embargo, ya en la fase de demostración, la UPA se encendió una segunda vez, como estaba previsto, pero se apagó inmediatamente, una anomalía que se analizará en detalle cuando estén disponibles todos los datos. Esto hizo que Vinci no pudiera encenderse una tercera vez.

El resultado fue doble: por una parte no se separaron dos cápsulas de reentrada de prueba que llevaba Ariane 6 y, por otra, sin el tercer encendido de Vinci no fue posible desorbitar la etapa principal del lanzador para que se destruyera en la atmósfera.

Dos cargas españolas

En cualquier caso, lo conseguido en la fundamental primera fase era poner a prueba el lanzador, que transportaba entre su carga al dispensador de satélites RAMI de la empresa gallega UARX Space y un cubesat de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).

✨ We are still in awe of yesterday's launch of Ariane 6! ✨This milestone is made even more special by the incredible achievements of two brilliant student teams @ISTSat_One and ³CAT-4 @nanosatlabupc who launched their satellites, developed through the Fly Your Satellite!... pic.twitter.com/2iHVPB0vk9

Ariane 6, con el que se abre una nueva era de transporte espacial europeo autónomo, centra su diseño en la versatilidad y la modularidad, que le permite adaptarse a las necesidades de misiones con cargas múltiples y con un objetivo de reducción de costes del 40 % ante su predecesor, Ariane 5.

Entre sus principales innovaciones figura el motor Vinci de la etapa superior, que se podrá reiniciar hasta cuatro veces y permitirá situar cargas en diferentes órbitas o planos para formar constelaciones de satélites, un mercado en alza y con cada vez más competencia.

Una vez superados incidentes como el del vuelo inaugural, el encendido final podrá sacar de órbita la etapa superior para que desaparezca en la atmósfera terrestre, reduciendo así la basura espacial.

Lanzador europeo propio

Este despegue devuelve a Europa la capacidad de lanzar al espacio de forma autónoma, que perdió tras el fin de los vuelos de Ariane 5, hace ahora un año. El cohete Vega C tampoco despega desde que en 2022 fracasara en su primera misión comercial.

La interrupción de la colaboración con la agencia espacial rusa Roscosmos en 2020, por la guerra de Ucrania, hizo que Europa dejara de usar los Soyuz, con los que contaba para cubrir el periodo de transición si Ariane 6 no estaba listo en el plazo previsto. A final el retraso fue de cuatro años. Esa crisis de lanzadores llevó a la ESA a recurrir a la estadounidense SpaceX para enviar al espacio algunas de sus misiones institucionales.

Con un diseño modular y versátil, Ariane 6 permitirá a Europa, de forma independiente, lanzar misiones dirigidas tanto a la órbita baja terrestre como al espacio profundo

Ariane 6 cuenta con la participación de 13 países de la ESA, siendo los mayores contribuyentes Francia (55,6 %), Alemania (20,8 %),  Italia (7,7 %) y España (4,7 %). También están implicadas unas 600 empresas europeas, entre ellas varias españolas, como la delegación nacional de Airbus.

Con un diseño más modular, puede lanzar cargas pesadas y ligeras para la observación de la Tierra, telecomunicaciones, meteorología o la ciencia, en misiones tanto institucionales como comerciales.

Para ello tiene dos versiones: la que se lanzó hoy, que es la A62 con dos propulsores y 56 metros de altura; y la A64, que empezará a volar el año próximo, es para cargas más pesadas o destinos más lejanos, tiene cuatro propulsores y 62 metros de altura.

Este primer lanzamiento estaba bajo la responsabilidad de la ESA. Después Arianespace proveerá los servicios, con un segundo vuelo previsto para finales de año. Hasta el momento hay reservados 30 lanzamientos hasta 2027, de ellos 18 para el despliegue de la constelación de internet satelital Kuiper de Amazon, y también se usará para el sistema europeo Galileo de navegación por satélite.

Ariane 6 alza el vuelo. / ESA - M. Pédoussaut

Europa retiró el Ariane 5 en 2023 y, ante la imposibilidad de usar los cohetes rusos Soyuz por la guerra de Ucrania, se vio oblgada para algunos de sus proyectos a contratar los servicios de la estadounidense Space X (capaz, además de reutilizar sus naves y abaratar los costes).

En este contexto, los países europeos presentan esta semana el Ariane 6, su nuevo lanzador de más de 60 metros (en su versión superior) para poner en órbita cargas de hasta 21 toneladas. Las claves del vuelo inaugural las han explicado los técnicos de la Agencia Espacial Europea (ESA) en diversos idiomas. En español, se han encargado Lucía Linares, responsable de estrategia y vuelos institucionales de la agencia, y Matías Fernández, responsable de estructuras de Ariane 6.

Ariane 6 en la plataforma de lanzamiento. / ESA–L. Bourgeon

Fecha

9 de julio de 2024. La ventana de lanzamiento estará abierta desde las 20 a las 24 horas (hora peninsular española), aunque, como suele ocurrir en este tipo de despegues, está sujeta a cambios. El acontecimiento se podrá seguir en la televisión web de la ESA.

Lugar

Puerto Espacial Europeo de Kurú, en la Guayana Francesa, con una localización privilegiada cerca del ecuador. El complejo de lanzamiento de Ariane 6 se ha desarrollado recientemente y cuenta con una estructura móvil para integrar el cohete, los impulsores y las cargas útiles. Cientos de metros de túneles protegen los cables de conexión de datos, las tuberías que llevan el combustible al lanzador y las de un ‘sistema de diluvio de agua’ que se activa durante el despegue. Las pruebas en tierra se han realizado con éxito.

Objetivo

Ariane 6 garantizará a Europa un acceso seguro y autónomo al espacio, de modo que no dependa de las capacidades y prioridades de otras naciones. La decisión se adoptó en 2014 y ahora, con cuatro años de retraso por la pandemia, la guerra de Ucrania y otros factores, se inaugura y pone a prueba este nuevo lanzador europeo.

Partes y versiones de Ariane 6

El lanzador consta de tres secciones: propulsores (dos o cuatro), etapa principal y etapa superior. Los propulsores situados en el lateral de la etapa principal brindan el empuje principal durante el despegue. Dependiendo de la potencia necesaria para cada vuelo, Ariane 6 dispone de dos versiones: 62, con dos propulsores (como en este primer vuelo) y 56 m de altura; y 64, con cuatro propulsores y 62 m de altura. 

La etapa principal está impulsada por el motor de combustible líquido Vulcain 2.1, una versión mejorada del que tenía Ariane 5. Por su parte, la innovadora etapa superior está propulsada por un motor Vinci de reignición que funciona con oxígeno e hidrógeno líquidos, los mismos combustibles que usa la etapa principal. Este motor ayuda a poner en órbita varios satélites en una sola misión.

En la parte superior, el carenado o revestimiento protege las satélites u otra carga de las tensiones térmicas, acústicas y aerodinámicas durante el lanzamiento.

El lanzador Ariane 6 incluye propulsores, etapa principal inferior y etapa superior. / ESA

Con capacidad para reiniciar su etapa superior hasta cuatro veces y una innovadora unidad de potencia auxiliar (APU, para que el motor Vinci reinicie en el espacio manteniendo una presión adecuada en los depósitos de combustible), Ariane 6 resulta especialmente adecuado para lanzar misiones con varias cargas útiles, incluidas las constelaciones de satélites en órbita.

Una vez enviadas todas las cargas, este novedoso motor e innovación realizan una última ignición para deshacerse de la etapa superior y evitar que se convierta en basura espacial. Además de su versatilidad, la sostenibilidad es otro de los distintivos de Ariane 6, tratando de reducir el impacto ambiental en las distintas fases de desarrollo.

Respecto a la masa de carga útil que puede transportar el lanzador, la versión 62 hasta 10,3 toneladas para la órbita baja terrestre y 4,5 t para la órbita geoestacionaria, y la versión 64, 21,6 t y 11,5 t respectivamente.

Ariane 6 dispone de las versiones 62 y 64. / ESA

Duración y cronograma del vuelo

El vuelo inaugural durará 2 horas, 51 minutos y 40 segundos. Durante este tiempo se producirán los sucesivos encendidos, separaciones, desconexiones y propulsiones de la nave. Se mostrará la etapa superior reiniciable del cohete.

La nave alcanzará una orbita circular baja a unos 580 km de altitud, parecida a la que se está previsto lanzar los satélites del sistema global de navegación Galileo, con unos 56 grados de inclinación respecto al ecuador.

Cronograma del primer vuelo de Ariane 6. / ESA

Cargas útiles del primer vuelo

En su vuelo inaugural, Ariane 6 lleva varios pequeños satélites (nanosatélites o cubesats, del tamaño de una caja de zapatos), dispositivos de despliegue y experimentos de agencias espaciales, empresas, institutos de investigación, universidades y jóvenes profesionales.

La Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), por ejemplo, envía el nanosatélite 3Car-4 (para observar la Tierra, estudiar fenómenos meteorológicos y climáticos, así como localizar y monitorizar barcos para evitar accidentes), y la empresa gallega UARX Space aporta el dispensador de satélites RAMI.

Los distintos satélites y dos cápsulas de reingreso se han sincronizado para su puesta en órbita. No se lanzarán todas las misiones. Algunos experimentos permanecerán unidos a la etapa superior del Ariane 6, realizando su trabajo y recopilando datos durante el vuelo del cohete para, posteriormente, volver juntos al unísono como paracaidistas que se sujetan con fuerza para descender a la Tierra.

Primeras cargas de Ariane 6 en su vuelo inaugural. / ESA

Agencias y empresas europeas

Para el desarrollo de Ariane 6, la ESA ha colaborado con una red industrial de 13 países europeos, encabezada por el contratista principal y responsable del diseño: ArianeGroup. En este proyecto Francia contribuye con un 55,6 %, Alemania con un 20,8 %, Italia con un 7,7 % y España con un 4,7%.

La agencia espacial francesa, CNES, se encarga de las instalaciones de lanzamiento en Kurú. Por su parte, Arianespace es el proveedor de servicios de lanzamiento que comercializa y opera Ariane 6 para poner en órbita los satélites y misiones de los clientes institucionales y comerciales.

Desde España, Airbus aporta adaptadores, estructuras, arneses, unidad de fuegos pirotécnicos y otros componentes del lanzador; y Sener y Thales Alenia Space, respectivamente, la antena y el transmisor de la telemetría.

Cooperación europea en Ariane 6. / ESA

Tras este vuelo inaugural de Ariane 6, está previsto realizar otro a finales de este año, cuatro más en 2025, ocho en 2026 y a partir de 2027, operar con una cadencia "nominal" de nueve lanzamientos al año. Mientras tanto, con el prototipo Prometheus, también avanzan los trabajos para desarrollar un motor reutilizable para cohetes europeos.

Los autores han demostrado cómo el papel desempeñado en el equipo (portero, defensor, centrocampista o delantero) determina fuertemente el patrón de velocidad de los jugadores.

El papel desempeñado en el equipo (portero, defensor, centrocampista o delantero) determina fuertemente el patrón de velocidad de los jugadores

Como tendencia general cabe destacar que el módulo de velocidad aumenta a medida que se acerca la posición de la pelota, sin embargo, disminuye ligeramente al llegar a ella. 

El análisis se realizó tratando la velocidad del jugador de dos maneras diferentes: promediando la velocidad del jugador en tres categorías según la distancia al balón (hasta 3 m, de 3 a 10 m, más de 10 m lejos del balón), por un lado, y, por otro, considerando la velocidad promedio a cualquier distancia comprendida entre 0,5 y 50 m hasta la pelota.

Herramienta de videoanálisis

Para ello, se procesaron los datos de seguimiento del sistema Mediacoach −una herramienta avanzada de vídeoanálisis profesional integrada, con datos físicos y tácticos− utilizando un conjunto de métodos estadísticos.

Descripción cualitativa de la velocidad y el ángulo del jugador. / A. Novillo et al./Scientific Reports

Los jugadores corren a mayor velocidad durante la fase defensiva, teniendo en cuenta la velocidad promedio en todo el campo de fútbol, excepto los porteros, que corren ligeramente más rápido durante la fase de ataque y cuando la pelota está muy lejos

Los resultados indican que los jugadores corren a mayor velocidad durante la fase defensiva, teniendo en cuenta la velocidad promedio en todo el campo de fútbol, excepto los porteros, que corren ligeramente más rápido durante la fase de ataque y cuando la pelota está muy lejos. También los jugadores se mueven más rápido cuando corren más cerca de los carriles más laterales.

Los jugadores pasan la mayor parte del tiempo en la zona de progresión y en las calles centrales, probablemente porque aplican presión defensiva para robar rápidamente el balón y llegar más rápido a la portería contraria. Curiosamente, exhiben velocidades más altas cuando están cerca del balón, ya sea para presionar a un oponente o para dejar atrás a su defensor.

“Estos conceptos tácticos, que categorizan a los jugadores según su proximidad al balón y a los oponentes, explican cómo el fútbol, a pesar de ser un deporte colectivo, requiere que los individuos resuelvan eficazmente situaciones grupales mediante el pensamiento y la toma de decisiones rápidos”, señala Abraham Sánchez Aliaga, investigador de la UPM que ha formado parte del equipo de trabajo.

Estos conceptos tácticos, que categorizan a los jugadores según su proximidad al balón y a los oponentes, explican cómo el fútbol, a pesar de ser un deporte colectivo, requiere que los individuos resuelvan eficazmente situaciones grupales mediante el pensamiento y la toma de decisiones rápidos

Como resultado innovador los investigadores indican que han observado diferencias significativas en la dirección de la velocidad (ángulo de carrera) de los jugadores en función de su posición.

"Los porteros, que ocupan una posición muy concreta, son los jugadores que presentan mayor ángulo a cualquier distancia del balón, indicando que sus movimientos son paralelos al balón y no hacia él. Este comportamiento se acentúa durante la fase defensiva y puede explicarse por el hecho de que los porteros mantienen su posición cerca de la portería, donde sus acciones de alta intensidad serán decisivas en el partido".

División del terreno de juego considerando dos divisiones del campo, una con respecto a la proximidad de la portería del oponente (gráfico izquierdo) y otra con respecto a los carriles laterales (gráfico derecho). / A. Novillo et al. / Scientific Reports

Al comparar el ángulo hacia el balón para las tres posiciones restantes, los investigadores observan que los defensores se mueven más paralelos al balón cuando defienden (intentan cerrar los espacios entre líneas y acercarse) y tienen más probabilidades de moverse hacia el balón en ataque.

Por el contrario, los resultados muestra que los delanteros tienen más probabilidades de correr hacia el balón cuando defienden que cuando atacan, moviéndose más paralelos a él.

"Este hecho probablemente se deba a la presión defensiva en formato "uno contra uno”, fundamental en la fase defensiva ya que son los primeros defensores del equipo. Además, observamos que los mediocampistas se mueven de manera similar cuando atacan y defienden" indican los autores.

Análisis cuantitativo y cualitativo

En el estudio realizado se ha avanzado en el análisis táctico de los movimientos de los jugadores, poniendo el foco no solo en el aspecto cuantitativo sino también en el cualitativo (¿dónde se mueven respecto a la distancia al balón?).

“Un entendimiento más profundo de cómo se mueven los futbolistas según la distancia al balón, sus roles y las regiones del campo permitirá a los entrenadores, analistas, preparadores físicos, etc., mejorar tanto su comprensión como su evaluación del juego” concluyen los miembros del equipo de trabajo.

Referencia:

Novillo, Á. et al. "Analysis of player speed and angle toward the ball in soccer". Scientific Reports, 2024

El despegue ocurrió a alrededor de las 7:50 hora local (12:50 GMT) y la llegada del propulsor Super Heavy ocurrió unos seis minutos después a las aguas del Golfo de México, cerca de Boca Chica, tras su separación de la cápsula. Por su parte, el trayecto para la cápsula Starship duró poco más de una hora y, aunque con algunos daños, amerizo en el océano Índico.

El propulsor Super Heavy amerizó en las aguas del Golfo de México unos seis minutos después de que despegara la nave, y su cápsula Starship lo hizo sobre el Índico una hora después

"¡Amerizaje confirmado! ¡Felicitaciones a todo el equipo de SpaceX por una emocionante cuarta prueba de vuelo de Starship!", señaló en su cuenta de X la compañía. Su propietario, Elon Musk, por su parte, se sumó a la alegría y mencionó la pérdida de "muchas" piezas y el daño de otra.

Se trata del cuarto vuelo de prueba del Starship, la nave más grande y más poderosa del mundo que busca alcanzar el espacio exterior. Los dos test iniciales, que se realizaron en 2023, no lograron los objetivos marcados. En la primera de ellas la nave explotó minutos después de alzar vuelo, mientras que en la segunda las dos partes no se separaron y los controladores activaron un sistema de emergencia que hizo explotar el cohete de manera intencional.

Vuelos de aprendizaje

La compañía insistió que todos estos constituyen vuelos de aprendizaje y pone de relieve que en cada uno de ellos han registrado progresos. Los avances allanan el camino de Estados Unidos para regresar a la Luna y llegar a Marte.

En este cuarto vuelo, más que alcanzar la órbita prevista, que SpaceX lo daba por hecho, la meta era "demostrar la capacidad de regresar y reutilizar Starship y Super Heavy", lo que incluye lograr "una entrada controlada" de la nave.

Éxito tras último intento fallido

En el intento de marzo pasado la nave logró alcanzar las fronteras de la atmósfera terrestre, pero no pudo concluir con éxito su descenso desde una altura de 160 kilómetros y a una velocidad de 26.000 km/h. En esa ocasión ninguna de las dos etapas lograron regresar a la Tierra.

SpaceX anunció más pruebas para este año de Starship, una nave diseñada para emprender viajes de largo alcance, capaces de transportar tripulantes y satélites de grandes dimensiones, y con la economía de gastos que ofrece su capacidad de reutilización.

La NASA ha elegido a este vehículo para poner en la superficie lunar a tripulantes de la misión Artemis III

La agencia espacial estadounidense NASA eligió a este vehículo para poner en la superficie lunar a tripulantes de la misión Artemis II, que en 2026, y por primera vez en más de medio siglo, mandará desde Estados Unidos a astronautas hacia el satélite natural.

"Estamos un paso más cerca de devolver a la humanidad a la Luna a través de Artemis y luego mirar hacia Marte", señaló este jueves en X el administrador de la NASA, Bill Nelson, al felicitar la prueba.

El astronauta de la NASA, Raja Chari, quien acudió este jueves al histórico lanzamiento en Boca Chica, coincidió en que se trata del camino "para volver a la Luna". Como él, decenas de curiosos y turistas acudieron desde la noche anterior a la playa Isla Blanca, de la Isla del Padre Sur, a 1,5 kilómetros de Starbase, el complejo espacial de Musk en Boca Chica, una ciudad fronteriza con el estado de Tamaulipas (México).

La nave Starliner –así se llama– de la firma privada finalmente alzó vuelo a la hora programada, 10:52 hora local, desde una plataforma de la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral y con los experimentados astronautas Barry 'Butch' Wilmore y Sunita 'Suni' Williams en su interior.

Unos cinco minutos después, el cohete propulsor Atlas V de la compañía United Launch Alliance (ULA) se separó de la cápsula, que posteriormente continuó por su cuenta el trayecto hasta alcanzar la órbita que la llevará a la ISS, a la que llegará a las 12:15 hora local de Miami del jueves.

Este jueves está previsto que la nave Starliner, en la que viajan dos astronautas de la NASA, se acople a la Estación Espacial Internacional

De acuerdo con la NASA, la nave se acoplará en el módulo Harmony de la estación espacial y, si bien puede hacerlo de forma autónoma, en esta ocasión será maniobrada por los astronautas para probar las posibilidades de la Starliner, que permanecerá una semana en el complejo orbital antes de emprender el retorno previsto para el 14 de junio.

"Este es otro hito en esta extraordinaria historia de la NASA", destacó el administrador de la NASA, Bill Nelson, en una conferencia de prensa.

Objetivo: dos naves tripuladas

Por su parte, Joel Montalbano, de la Dirección de Misiones de Operaciones Espaciales de la NASA, recalcó que la meta es poner en funcionamiento dos naves tripuladas que viajen a la estación espacial y el "histórico" lanzamiento de hoy coloca a la agencia espacial estadounidense "un paso más cerca" de ese objetivo.

Los astronautas Wilmore y Williams van a realizar una serie de pruebas a la nave durante el viaje y si es posible lo harán también mientras se encuentre acoplada a la estación espacial, a la que llegará con 345 kilos de carga.

"Suni y yo nos sentimos honrados de compartir este sueño de vuelo espacial con todos y cada uno de ustedes", dijo momentos antes del despegue el comandante Wilmore, quien aludió a los diversos contratiempos que afrontó esta misión en las últimas semanas.

Superados múltiples problemas

La misión Boeing CFT (siglas en inglés de Crew Flight Test) despegó tras superar una serie de problemas en las últimas semanas, relacionados tanto con el cohete Atlas V, que hoy efectuó su primer lanzamiento para una misión tripulada, así como con una pequeña fuga de helio en la nave que, de acuerdo a los ingenieros de la NASA, no supone peligro.

La agencia espacial estadounidense y Boeing tenían planeado enviar la cápsula con sus dos tripulantes el pasado 6 de mayo, pero unas dos horas antes del lanzamiento la operación se suspendió tras descubrirse una anomalía en un tanque de oxígeno líquido del Atlas V de ULA. A partir de ello, la fecha de lanzamiento de la misión se modificó varias veces.

Esta misión estaba originalmente planeada para 2017, pero desde entonces ha sufrido retrasos que han supuesto para la NASA unos 4200 millones de dólares

La del 6 de mayo, sin embargo, no fue el primer aplazamiento. La primera misión tripulada de la Starliner (que en mayo de 2022 cumplió con éxito un viaje sin tripulación a la ISS) debió haber despegado en julio de 2023, pero un mes antes los directivos anunciaron el aplazamiento indefinido del despegue para poder solucionar el sistema de paracaídas de la nave.

La misión de esta semana, además, estuvo originalmente planeada para 2017, pero desde entonces sufrió una serie de retrasos que han supuesto para la agencia espacial estadounidense unos 4200 millones de dólares.

Aún así, Nelson reiteró el mensaje que ha dado en anteriores ocasiones: "Así es como lo hacemos en la NASA, no despegamos hasta que sea el momento correcto".

No hemos despegado hasta que no ha sido el momento correcto

Contratos millonarios para Boeing y SpaceX

Esta misión permitirá a Boeing obtener las certificaciones necesarias para operar como un segundo proveedor de transporte de carga y tripulación a la Estación Espacial Internacional, como ya lo hace SpaceX tras millonarios contratos que ambas firmas privadas han suscrito con la NASA.

De finalizar con éxito la misión, la NASA completará el proceso de certificación hacia fines de este año y, en ese caso, Boeing prevé realizar su primer viaje operacional a la estación espacial en febrero de 2025.

Si finaliza con éxito esta misión, la NASA completará el proceso de certificación de Boeing, que prevé su primer viaje operacional a la Estación Espacial Internacional en 2025

SpaceX, de Elon Musk, por su parte desde mayo de 2020 ha realizado 13 viajes espaciales tripulados en su cápsula Dragon, incluidos cuatro para clientes comerciales, y doce de los cuales han sido a la ISS. En todos ellos ha transportado a 50 personas, entre astronautas, cosmonautas y ciudadanos privados.

Mark Nappi, vicepresidente del Programa de Tripulación Comercial de Boeing, resaltó que no existe ninguna rivalidad con SpaceX, una apreciación que parece ha encontrado eco en un mensaje de Elon Musk en su red social X: ¡Felicitaciones por el exitoso lanzamiento!".

La Administración Nacional del Espacio de China (CNSA) informó de que la sonda, que despegó el pasado 3 de mayo, ejecutó con éxito la maniobra de aterrizaje a las 6:23 hora local (00:23 hora peninsular española) en la Cuenca Aitken del Polo Sur lunar.

China va a recoger muestras de la parte menos visible de la Luna por primera vez en la historia

El sistema combinado de aterrizaje-ascenso inició el descenso propulsado a las 6:09 hora local, cuando se encendió el motor principal de empuje variable, y la combinación ajustó rápidamente su orientación acercándose gradualmente a la superficie lunar.

Durante el descenso, se utilizó un sistema autónomo de evitación de obstáculos visuales para detectarlos automáticamente. Una cámara de luz visible seleccionó una zona de aterrizaje comparativamente segura basándose en la claridad y oscuridad de la superficie lunar.

La nave está compuesta por un orbitador, un alunizador, un ascensor y un módulo de reentrada

Tras el aterrizaje, la sonda tiene previsto completar la toma de muestras en un plazo de dos días. Para ello, utilizará dos métodos: un taladro para obtener elementos del subsuelo y un brazo robótico para recoger especímenes de la superficie lunar.

La sonda, cuyo viaje de ida y vuelta se prolongará durante unos 53 días, está compuesta por cuatro componentes: un orbitador, un alunizador, un ascensor y un módulo de reentrada.

Hitos espaciales de China

En los últimos años, Pekín ha invertido fuertemente en su programa espacial y ha logrado hitos como el exitoso alunizaje de la nave Chang’e 4 en la cara oculta de la Luna en enero de 2019, un logro que ningún otro país había alcanzado hasta la fecha.

La sonda lunar más reciente de China, la Chang'e 5, viajó al satélite en 2020 y recogió 1.731 gramos de muestras de terreno, que han aportado valiosa información a los científicos.

El programa, Chang'e, cuyo nombre honra a una diosa de las leyendas chinas que se cree vive en la Luna, comenzó con el lanzamiento de una primera sonda en 2007. Además de las diversas misiones lunares que ha realizado el gigante asiático desde entonces, China está construyendo su propia estación espacial.

EarthCARE (Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer) es un proyecto conjunto de las agencias espaciales europea y japonesa (ESA y JAXA) para cambiar nuestra comprensión de cómo las nubes y los aerosoles afectan a nuestro clima gracias a cuatro instrumentos: un radar de perfil o análisis de nubes, un lidar atmosférico, un radiómetro de banda ancha y un generador de imágenes multiespectrales. 

Los cuatro instrumentos de EarthCARE. / Airbus

El satélite examinará el papel que desempeñan las nubes y aerosoles (diminutas partículas atmosféricas) en el reflejo de la radiación solar hacia el espacio (es decir, en el enfriamiento de la atmósfera), así como en atrapar la radiación infrarroja emitida desde la superficie terrestre (asociado al calentamiento atmosférico). Su información será relevante en el contexto actual de crisis climática. 

La Directora de programas de Observación de la Tierra de la ESA, Simonetta Cheli, destaca: “EarthCARE es la más compleja de las misiones de investigación de la ESA hasta la fecha. La misión llega en un momento crítico en el que avanzar en nuestro conocimiento científico es más importante que nunca para comprender y actuar frente el cambio climático”. 

EarthCARE es la más compleja de las misiones de investigación de la ESA hasta la fecha. Nos ayudará a  avanzar para comprender y actuar frente el cambio climático

Por su parte, el director del proyecto del radar de análisis de nubes de JAXA, Eiichi Tomita, añade: “Aumentar la precisión de los modelos climáticos globales mediante el uso de datos de EarthCARE nos permitirá predecir mejor el clima futuro y, por lo tanto, tomar las medidas de reducción necesarias. JAXA proporciona el primer radar del mundo que puede medir la velocidad del flujo ascendente y descendente dentro de las nubes”. 

Proporcionamos un radar de análisis de nubes, el primero del mundo que puede medir la velocidad del flujo ascendente y descendente dentro de las nubes

El nuevo  ‘Explorador de Nubes, Aerosoles y Radiación de la Tierra’ trazará perfiles verticales de aerosoles naturales y artificiales, registrará la distribución de gotas de agua y cristales de hielo y cómo se transportan en las nubes, y aportará datos esenciales para mejorar la modelización del calentamiento del clima y la predicción meteorológica. Los aerosoles influyen en el ciclo de vida de las nubes, por lo que contribuyen indirectamente a la forma en que estas emiten radiación: su medición permitirá comprender mejor el balance energético de la Tierra.

Consorcio de empresas liderado por Airbus 

La nave ha sido diseñada y construida por un consorcio de más de 75 empresas bajo la dirección de Airbus como contratista principal, con la colaboración de numerosos centros de investigación de Europa y Japón. 

"EarthCARE es el mayor y más complejo explorador de la Tierra de la ESA, una misión emblemática cuyos datos ayudarán a mejorar la precisión y fiabilidad de los modelos de predicción climática y meteorológica numérica", afirma Alain Fauré, responsable de Space Systems de Airbus.

Uno de los cuatro instrumentos del satélite, el lidar atmosférico ATLID, también está fabricado por Airbus, incluidas dos unidades electrónicas proporcionadas desde su sede en Tres Cantos (Madrid). Este dispositivo emite un pulso láser para analizar la luz reflejada por las diferentes capas atmosféricas, lo que permite obtener detallados perfiles verticales de sus aerosoles. 

Ilustración de EarthCARE registrando el polvo del desierto. / ESA/ATG medialab

El satélite ya está siendo controlado desde el Centro Europeo de Operaciones Espaciales de la ESA en Darmstadt, Alemania. Los controladores pasarán los próximos meses comprobando y calibrando cuidadosamente la misión como parte de la fase de puesta en marcha.

EarthCARE girará alrededor de la Tierra en una órbita polar heliosíncrona de 400 km, cruzando el ecuador a primera hora de la tarde para optimizar las condiciones de luz diurna. Con un peso de 2,3 toneladas y una longitud de 18 metros, una vez desplegados su panel solar y su instrumento CPR, EarthCARE estará en servicio durante al menos 3 años.

Este miércoles el director general de la ESA, Josef Aschbacher, ha anunciado durante el Consejo Espacial que tiene lugar en Bruselas, que los astronautas Sophie Adenot y Raphaël Liégeois han sido asignados para sus primeros vuelos espaciales a la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) en misiones previstas actualmente para 2026.

“La designación de Sophie y Raphaël como los próximos astronautas de la ESA que volarán a la estación espacial marca un hito significativo para la Agencia y su clase de astronautas de 2022, un resultado tangible de nuestro compromiso de mantener una fuerte presencia europea en un contexto internacional”, ha subrayado Aschbacher.

La designación de Sophie y Raphaël como los próximos astronautas de la ESA que volarán a la Estación Espacial Internacional marca un hito para la Agencia y su clase de astronautas de 2022

“A medida que las actividades de exploración se desarrollan a un ritmo sin precedentes –añadió–, el envío de estos dos astronautas recién graduados al espacio es un paso crucial en el camino de preservar los conocimientos europeos, asegurando la participación a largo plazo de Europa en programas en curso como Artemis, así como en cualquier proyecto futuro que implique vuelos espaciales humanos y exploración”.

Ingeniera militar e ingeniero biomédico

Nacida en Francia en 1982, Sophie, ingeniera, piloto de pruebas de helicópteros y coronel de la Fuerza Aérea y Espacial Francesa, ha destacado: “¡Es un tremendo honor ser seleccionada para esta misión! Estoy realmente entusiasmada de comenzar una nueva parte de este viaje que me permitirá contribuir a la investigación científica y la exploración a bordo de la Estación Espacial Internacional. Y pensar que podré hacerlo representando a Francia y Europa con la ESA le da una nueva dimensión a esta aventura”.

Por su parte, Raphaël, nacido en Bélgica en 1988 y con experiencia en ingeniería biomédica y neurociencia, comenta: “Hace apenas un mes, todos nos reunimos para celebrar el final de nuestro entrenamiento básico, y ahora, tengo la oportunidad de que me asignen una misión a la ISS. ¡Estoy impaciente por afrontar este nuevo reto y poder lucir los colores de Bélgica y de la ESA!”

Los dos astronautas europeos, junto a Pablo, la británica Rosemary Coogan y el suizo Marco Sieber, concluyeron recientemente su formación básica de un año, que culminó con su ceremonia oficial de graduación en abril en el Centro Europeo de astronautas de la ESA en Alemania. 

Ceremonia de graduación de los cinco astronautas europeos (y una australiana). / ESA

“Con la asignación de Sophie y Raphaël a las expediciones de la ISS, somos testigos de la realización de sus sueños y aspiraciones de toda la vida, que simbolizan tanto sus logros personales como el rendimiento colectivo del equipo que los formó en el Centro Europeo de astronautas”, señaló el Director de Exploración Humana y Robótica de la ESA, Daniel Neuenschwander. “Hoy, estos dos increíbles individuos representarán a la ESA como socio fiable a bordo de la Estación Espacial y encarnarán la competitividad de la ESA”.

Sophie volará primero, luego Raphaël y después los otros compañeros de promoción, entre los que figura el español Pablo Álvarez 

Está programado que Sophie vuele primero y luego, Raphaël. A medida que avanzan hacia las fases posteriores de entrenamiento preasignación y específico de la misión, ambos obtendrán un conocimiento más profundo que el adquirido durante el entrenamiento básico de astronautas, mientras viajan a todos los sitios asociados, y se preparan para sus misiones concretas, centrándose en las tareas que llevarán a cabo en el espacio.

Durante sus misiones en la ISS, los astronautas de la ESA realizarán numerosos experimentos científicos, muchos de ellos procedentes de Europa, llevarán a cabo investigaciones médicas, contribuirán a la observación de la Tierra y participarán en las tareas operativas y de mantenimiento del complejo orbital.

Tras doce meses de trabajo en la sala limpia de Thales Alenia Space España, empresa encargada de la integración de las cargas útiles de comunicaciones en diversas bandas de frecuencia, este módulo está listo para partir a finales de mes hacia las instalaciones de Airbus en Toulouse (Francia) y continuar allí con las actividades de montaje, integración y pruebas de toda la nave.

“Es la primera vez que se integran en España todas las cargas útiles de comunicaciones de un satélite de telecomunicaciones” ha subrayado Basilio Garrido, director de operaciones y programas de Hisdesat, poniendo en valor el trabajo realizado por Thales Alenia Space, durante la presentación del satélite a periodistas especializados en ciencia y tecnología. 

Es la primera vez que se integran en España todas las cargas útiles de comunicaciones de un satélite de telecomunicaciones

El programa SPAINSAT NG, cuya propiedad y operación reside en Hisdesat, comprende dos satélites, SpainSat NG I y II, que estarán situados en diferentes posiciones geoestacionarias para operar en las llamadas bandas X, Ka militar y UHF.

Estos satélites prestarán servicio al Gobierno español y a las Fuerzas Armadas desde diversas partes del mundo a partir de 2025, además de a gobiernos amigos y organismos internacionales como la OTAN.

Satélite SpainSat NG en la sala blanca. / Thales Alenia Space

Está previsto que el lanzamiento del SpainSat NG I tenga lugar a finales de este año, mientras que su gemelo se pondrá en órbita en el tercer trimestre de 2025, en ambos casos con la compañía estadounidense Space X.

Comunicaciones avanzadas y seguras

Entre las capacidades y tecnologías que incorporan los SpainSat NG destacan sus antenas activas en banda X, en recepción y transmisión, pioneras en el sector aeroespacial europeo. Proporcionarán 16 haces de comunicaciones cada una de ellas, con configuración y orientación electrónica, y desarrolladas por Airbus Defense & Space System en España. 

Los dos satélites también disponen de un procesador digital transparente que, junto con las antenas, permite definir la carga útil del mismo por software en tiempo casi real.

La pareja de satélites prestará servicio al Gobierno español y a las Fuerzas Armadas a partir de 2025

Además, estarán equipados con los sistemas más novedosos en protección frente a interferencias y ciberataques (antijamming), y estarán reforzados contra fenómenos nucleares a gran altitud.

“Son tecnologías punta, que hacen de estos satélites de comunicaciones los más avanzados de Europa”, ha subrayado Garrido.

En el desarrollo y ejecución de este proyecto la industria española ha aportado un 45% de la carga de trabajo. Las divisiones españolas de Airbus Defence &Space y de Thales Alenia Space están liderado el proceso de ejecución y construcción de los satélites.

Los satélites SpainSat NG I y NG II ofrecerán servicios globales de comunicaciones. / Hisdesat

Los nuevos astronautas graduados son el español Pablo Álvarez Fernández, la francesa Sophie Adenot, la británica Rosemary Coogan, el belga Raphaël Liégeois y el suizo Marco Sieber. Además, fruto de la colaboración internacional, también lo ha hecho Katherine Bennell-Pegg de la Agencia Espacial Australiana, primera persona de su país que lo consigue.

“El plan actual es que el primero de nuestra generación vuele en 2026 y que haya una misión por año hasta 2030 para los cinco europeos”, explicaba hace unos meses Pablo Álvarez (León, 1988) durante una jornada de puertas abiertas del European Space Astronomy Centre (ESAC) que tiene la ESA cerca de Madrid.

El plan actual es que el primero de nuestra generación vuele en 2026 y que haya una misión por año hasta 2030 para los cinco europeos

Según comentó, los cursos de ciencias, las inmersiones en la piscina para simular paseos espaciales, los entrenamientos de supervivencia, superar la centrifugadora y los vuelos parabólicos han formado parte del entrenamiento de este ingeniero aeronáutico español, que también ha tenido que aprender ruso y primero auxilios, como poner una vía intravenosa.

“La graduación de hoy marca el final de la formación básica, con lo que el número de astronautas de la ESA asciende a 11, y proceden de ocho estados miembros. Gracias a esta familia ampliada, estamos asegurando tanto nuestra participación a largo plazo en programas clave como la Estación Espacial Internacional (ISS) y Artemis [el programa liderado por la NASA para la vuelta de la humanidad a la Luna]”, ha señalado Aschbacher en la red social X.

En su tuit ha añadido el hashtag #The hoppers (saltadores, saltamontes), como se ha bautizado informalmente al nuevo grupo de astronautas, que quizá algún día puedan saltar en la superficie lunar.

Today's graduation marks the end of basic training, bringing the number of @ESA astronauts to 11, and coming from 8 Member States. Thanks to this enlarged family, we are ensuring both our long-term participation in key programs such as the @Space_Station and Artemis.... pic.twitter.com/kxIQnmXt3g

Por su parte, Diana Morant, ministra de Ciencia, Innovación y Universidades, ha dado la enhorabuena al astronauta español, “el primero del siglo XXI”, y ha destacado que hoy es “un día muy especial para quienes creemos en el talento de los y las jóvenes en España”.

En el siglo pasado viajaron a la ISS los astronautas Pedro Duque y el hispanoestadounidense Michael López-Alegría, que llegó a comandar el complejo orbital y también ha vuelto recientemente en misiones privadas. 

Hoy es un día muy especial para quienes creemos en el talento de los y las jóvenes en España.Esta mañana, @Astro_Pablo_A se gradúa. Se convierte así, en el primer astronauta español del siglo XXI ‍ ¡Mi enhorabuena, Pablo! pic.twitter.com/EyqfV1ksA8

Seleccionados en noviembre de 2022, los candidatos a astronautas comenzaron su formación básica en abril de 2023, primero en el Centro Europeo de Astronautas de la ESA y luego en todo el mundo. Completaron un amplio programa de formación de un año que abarca conocimientos esenciales como sistemas de naves espaciales, caminatas espaciales, ingeniería de vuelo, robótica y sistemas de soporte vital, así como supervivencia y formación médica.

Futura asignación de misión

Tras la certificación, los astronautas europeos de esta nueva promoción pasarán a las siguientes fases de entrenamiento previo a la asignación y específico de la misión, allanando el camino para futuras misiones a la Estación Espacial Internacional y más allá, como la Luna o Marte.

La ESA recibió una respuesta abrumadora a su convocatoria de candidaturas, con más de 22 500 candidatos de los estados miembros. De este grupo, finalmente se seleccionaron los cinco astronautas de carrera que ahora se han graduado, más doce de reserva entre los que figura la también española Sara García Alonso y una persona con discapacidad. 

Los nuevos astronautas graduados de la ESA y Australia. / ESA - P. Sebirot

Sentimientos de los nuevos astronautas

Pablo Álvarez Fernández (ESA/España)

“Completar la formación básica de astronauta ha sido un viaje extraordinario de crecimiento personal. Estoy profundamente agradecido por las valiosas lecciones aprendidas de los mejores en este campo y encantado de desempeñar un papel en la configuración del futuro de la exploración espacial. Como astronauta de la ESA que representa a España, me siento honrado de unirme al linaje de pioneros como Pedro Duque. Esta oportunidad me llena de inmenso orgullo, y estoy emocionado por hacer llegar nuestra pasión compartida por el espacio a cotas sin precedentes".

Sophie Adenot (ESA/Francia)

“Convertirme en astronauta ha sido el sueño de mi vida, y completar la formación básico es solo el comienzo de un viaje extraordinario. Con experiencias previas que me han marcado, me he enfrentado a desafíos que me han preparado para los rigores de la exploración espacial. Me siento honrada de aportar mi experiencia y entusiasmo a un equipo dedicado a ampliar los límites de la capacidad humana en el espacio, el entorno más desafiante y hostil que existe". 

Rosemary Coogan (ESA/Reino Unido)

“Graduarme de la formación básica de astronautas es un momento increíblemente emocionante para mí. De soñar con el espacio a estar ahora un paso más cerca de alcanzarlo, estoy lleno de gratitud y determinación para aprovechar al máximo esta extraordinaria oportunidad. Estoy orgulloso de compartir este momento con mis compañeros astronautas graduados y del compromiso de nuestro equipo internacional con la exploración. Juntos, estamos preparados para afrontar los retos y oportunidades que nos esperan, unidos por nuestra pasión compartida por el espacio".

Raphaël Liégeois (ESA/Bélgica)

“Completar la formación básica de astronautas ha sido una experiencia intensa, destacando la importancia del trabajo en equipo y el aprendizaje continuo. Estoy impaciente por aplicar estas lecciones mientras me embarco en la siguiente fase de mi viaje. Estoy ansioso por contribuir al continuo viaje de descubrimiento y avance científico, inspirado por la firme dedicación de Bélgica a la exploración de las nuevas fronteras”.

Marco Sieber (ESA/Suiza)

“Al estar en el umbral de un nuevo capítulo en mi vida, me siento honrado por los desafíos y triunfos la formación básica de astronautas. Estoy listo para formar parte del esfuerzo colectivo de explorar nuestro universo en beneficio de la vida en la Tierra y de las generaciones futuras, así como contribuir a la participación de Suiza en el surgimiento, consolidación y expansión de la cooperación espacial europea".

Katherine Bennell-Pegg (Agencia Espacial Australiana)

"Cuando de niña soñaba con convertirme en astronauta, nunca pensé que fuera posible hacerlo representando a Australia. Ahora tenemos la Agencia Espacial Australiana y un sector espacial en crecimiento que puede beneficiarse mucho de los conocimientos y las ideas que he adquirido durante mi formación con la ESA. Estoy muy decidida a aprovechar al máximo este último año, y lo que venga después, para generar más oportunidades para la industria australiana y las aspiraciones de todos en mi país. Asociarme con la ESA ha sido una oportunidad extraordinaria no sólo para contribuir a nuestros objetivos comunes, sino también para fomentar la colaboración a escala mundial, algo esencial para el futuro de la exploración espacial".

El avance se ha logrado dentro de la actual tendencia general a la miniaturización, que consiste en intentar obtener elementos cada vez más pequeños que ocupen el menor espacio posible, pero sin perder sus propiedades.

Los autores, que publican su estudio en la revista Nature Communications, han creado un imán duro con espesor atómico por primera vez a escala mundial. Se trata del más fino que existe y que podrá existir nunca, con una dirección magnética definida, de temperatura relativamente alta y muy difícil de desmagnetizar.

Se ha creado un imán duro con espesor atómico por primera vez a escala mundial

Tras siete años de estudio, este hallazgo representa un claro avance en los campos de investigación transversales del magnetismo y la ciencia de superficies, dado que es un objetivo que la comunidad científica llevaba buscando desde hace más de dos décadas.

“Hemos conseguido, a través de una combinación de moléculas y átomos de hierro, generar una red donde los átomos están separados entre sí a una distancia fija y que presentan una dirección de magnetización perpendicular a esta red”, explica Jorge Lobo Checa, uno de los autores del INMA y del Laboratorio de Microscopías Avanzadas (LMA) de la Universidad de Zaragoza.

Hierro y antraceno

La combinación de materiales a la que se refiere es una molécula derivada de un antraceno (tres anillos de carbono) y átomos de hierro. Así, se obtiene una red (como la estructura de un panal de miel) donde los átomos de hierro están posicionados en los vértices de los hexágonos.

La dureza de este imán es similar a la de los imanes de neodimio

En cuanto a la dureza de este imán hiperfino, viene definida por la dificultad para revertir la dirección de la imanación. “El campo que fija la dureza de un material ferromagnético es la intensidad del campo magnético que se debe aplicar a ese material para invertir su imanación. Esto indica lo duro o blando que es. Y cuanto más cuesta cambiar la dirección de la imanación, más duro es”, recuerda Lobo.

Otro de los autores, Fernando Bartolomé, investigador del CSIC en el INMA y actualmente Consejero de Educación en Reino Unido e Irlanda, añade: “La dureza de este imán de espesor atómico es similar a la de los imanes de neodimio”.

Posibles aplicaciones

Según los autores, este avance de la ciencia básica tiene potenciales aplicaciones prácticas en cualquier dispositivo tecnológico donde sea necesario incorporar un campo magnético, por ejemplo, una memoria RAM de un ordenador o un transistor.

“Será muy útil para miniaturizar todavía más las cosas gracias a su pequeño tamaño”, concluye Lobo, “teniendo en cuenta que en este imán los átomos de hierro están separados por distancias de un nanómetro, esto es, la millonésima parte de un milímetro”. 

 Referencia:

Jorge Lobo-Checa, Fernando Bartolomé  et al. “Ferromagnetism on an atom-thick & extended 2D metal-organic coordination network”. Nature Communications.

Por parte del INMA, también han contribuido a la investigación Leyre Hernández López, David Serrate y Mikhail M. Otrokov. Asimismo, han trabajado en el proyecto Ignacio Piquero Zulaica (Universidad Técnica de Múnich); Adriana Candia (Instituto de Física del Litoral, Argentina); Pierluigi Gargiani y Manuel Valvidares, científicos del sincrotrón ALBA; Fernando Delgado (Universidad de la Laguna); Jorge Cerdá (ICMM de Madrid); y Andrés Arnau (Universidad del País Vasco).

Dentro del consorcio, el grupo de Sistemas Electrónicos de Alimentación de la universidad asturiana gestiona cómo extraer la energía de cada una de estas tres fuentes, además de la recarga de las baterías.  

El objetivo es diseñar sistemas eléctricos que combinen tres fuentes de energía (solar, baterías y generadores de radioisótopos) para que opere un rover en el polo sur lunar

Por su parte, investigadores de la Universidad de Leicester (Reino Unido) desarrollan los RTG –son líderes en estos dispositivos–, y científicos del Technology Research Group de la Universidad de Vigo se encargan de modelar el entorno térmico en el que operará el rover. 

Este proyecto de dos años, llamado Advanced Management Power Electronics for Radiosotope and Solar (AMPERS), está financiado con 340000 euros por la Agencia Espacial Europea (ESA). Su objetivo es diseñar sistemas eléctricos que combinen las diversas fuentes de energía (solar, RTG y baterías), de modo que se garantice la demanda de un rover en el polo sur lunar. 

En este emplazamiento, se combinan, por un lado, regiones en las que nunca luce el Sol, con lo que no hay energía solar disponible y, por otro, zonas las que el Sol nunca se oculta. Un vehículo trabajando en este entorno debe acomodarse a ambas situaciones.

Pros y contras de las tres fuentes 

Las tres fuentes de energía, por separado, tienen algunos contras. Los RTG proporcionan una fuente de energía eléctrica constante, pero muy baja y a un voltaje incompatible con los sistemas de potencia eléctrica típicos en aplicaciones espaciales. Además, responden muy lentamente ante cambios de la demanda de potencia. 

Los investigadores dimensionarán las distintas fuentes para cumplir las demandas energéticas del rover, minimizando la masa, el volumen y las pérdidas

En cuanto a las baterías, facilitan un aporte muy rápido de energía, pero deben recargarse periódicamente; y los paneles solares son las fuentes más rápidas, pero precisan de la luz del sol para operar. 

Las tareas del consorcio comprenden el dimensionado de las diversas fuentes de energía para cumplir las demandas, minimizando la masa y el volumen. Una solución que solamente emplease RTG sería muy pesada y voluminosa, mientras que si solo se usaran paneles solares resultaría inviable por la falta de luz solar, según los investigadores, que también evaluarán distintas arquitecturas del sistema para minimizar sus pérdidas.

Investigadores del proyecto AMPERS en la Universidad de Oviedo. / Uniovi

En la práctica, las rutinas de estos saques de esquina se determinan antes de cada partido, por lo que un sistema que ayudara a analizar y mejorar las posibilidades de marcar sería beneficioso para los expertos humanos.

TacticAI puede predecir el resultado de los saques de esquina y ofrecer sugerencias tácticas realistas y precisas en partidos de fútbol

Ahora, investigadores de la compañía Google DeepMind presentan en la revista Nature Communications un sistema de inteligencia artificial (IA), llamado TacticAI, que puede predecir el resultado de los saques de esquina y ofrecer sugerencias tácticas realistas y precisas en partidos de fútbol.

Según los autores, esta herramienta “incorpora un componente predictivo y otro generativo, lo que permite a los entrenadores muestrear y explorar eficazmente configuraciones alternativas de jugadores para cada rutina de córner y seleccionar aquellas con mayor probabilidad de éxito”.

En las pruebas realizadas, TacticAI fue capaz de predecir con precisión el primer receptor del balón tras el saque de esquina y el resultado directo del mismo. El sistema también pudo evaluar los posibles resultados con diversas configuraciones de los jugadores y generar variaciones tácticas que mejoraran los resultados del partido.

Datos y expertos del Liverpool FC

Los autores entrenaron y probaron TacticAI con un conjunto de datos de 7.176 saques de esquina de temporadas pasadas de la Premier League proporcionados por el Liverpool FC. Después, utilizaron el aprendizaje geométrico profundo para identificar los patrones estratégicos clave con el fin de producir los resultados predictivos y generativos.

Así demostraron las ventajas de esta herramienta y descubrieron que las configuraciones tácticas que generaba eran realistas e indistinguibles de los escenarios del mundo real evaluados por un grupo de cinco expertos en fútbol: tres científicos de datos, un analista de vídeo y un asistente de entrenador del Liverpool FC.

Las sugerencias de modelos de TacticAI son indistinguibles de las tácticas reales y, además, se ven favorecidas frente a las tácticas existentes el 90 % de las veces para varios expertos

Una encuesta realizada a estos expertos del club inglés demuestra, según el estudio, “que las sugerencias de modelos de TacticAI no solo son indistinguibles de las tácticas reales, sino que también se ven favorecidas frente a las tácticas existentes el 90 % de las veces, además de ofrecer un sistema eficaz de recuperación de saques de esquina”.

Los autores sugieren que este método se podría generalizar a otras jugadas a balón parado, como los saques de banda, y también a otros deportes de equipo con situaciones a balón parado.

Esta investigación de Google DeepMind –la misma empresa que desarrolló un programa que ganó a los humanos en el juego Go­– podría sentar las bases para que la próxima generación de asistentes de IA ayude a los entrenadores a determinar las configuraciones óptimas de los jugadores y a desarrollar contratácticas que maximicen las posibilidades de ganar. 

Referencia:

Zhe Wang et al. “TacticAI: an AI assistant for football tactics”. Nature Communications

El estudio, publicado en la revista Nature Communications, supone un avance en el uso de tecnologías IA, concretamente de redes multicapa, para conectar e interrelacionar información procedente de diferentes bases de datos. De esta forma se pueden abordar cuestiones no resueltas en la investigación de estas enfermedades tan poco frecuentes. 

Las redes multicapa de IA permiten conectar e interrelacionar información de diferentes bases de datos para investigar enfermedades raras

Los autores, liderados por el investigador ICREA y director del Departamento de Ciencias de la Vida del BSC-CNS Alfonso Valencia han aplicado el método con éxito para descubrir las causas potenciales que dan lugar a la aparición de los síndromes miasténico congénitos, un conjunto de enfermedades hereditarias poco frecuentes que limitan la capacidad de movimiento y causan diversos niveles de debilidad muscular en los pacientes.

El estudio ha requerido de un esfuerzo colaborativo de más de 10 años en el que han participado investigadores de 20 instituciones científicas de España, Canadá, Japón, Reino Unido, Países Bajos, Bulgaria y Alemania.

“Las enfermedades minoritarias siguen siendo un reto inexplorado para la investigación biomédica. Las tecnologías de IA más avanzadas actualmente están diseñadas para el análisis de grandes volúmenes de datos, y no están entrenadas para escenarios dónde la disponibilidad de datos de los pacientes es limitada, característica principal de las enfermedades raras”, explica el investigador del BSC Iker Núñez-Carpintero.

“Esto da lugar a la necesidad de grandes y muy largos esfuerzos colaborativos como el que presentamos ahora”, añade este miembro de la Unidad de Machine Learning para Investigación Biomédica del BSC, liderada por Davide Cirillo, y del grupo de Biología Computacional, que dirige Valencia, ambos coautores del estudio. 

Coautores del estudio en el Barcelona Supercomputing Center. / BSC-CSN

En el estudio, en el que ha participado una cohorte de 20 pacientes de una pequeña población de Bulgaria, los investigadores han desarrollado un método que utiliza la IA para superar la limitación de datos disponibles y entender por qué pacientes con la misma enfermedad y las mismas mutaciones sufren grados muy diferentes de severidad. 

Esta metodología emplea información de grandes bases de datos biomédicas sobre todo tipo de procesos biológicos para explorar las relaciones entre los genes de cada paciente. “El objetivo es identificar algún tipo de relación funcional que nos pueda ayudar a recuperar las piezas perdidas del puzle de la enfermedad, que no veíamos porque no hay pacientes suficientes”, apunta Núñez-Carpintero. 

El papel de la supercomputación y la IA

El desarrollo de las metodologías de IA basadas en redes multicapa y los últimos avances en supercomputación han permitido encontrar las piezas perdidas a las que se refiere el investigador del BSC, ya que facilitan un análisis del ‘big data’ biomédico mucho más rápido que hace una década, cuando arrancó el estudio.

Esto provee a los investigadores de la capacidad necesaria para localizar la información que relaciona a los pacientes de enfermedades minoritarias, lo que ayuda a entender sus síntomas y manifestación clínica. 

La investigación de enfermedades raras requiere del análisis de la información de cada paciente con el conocimiento biomédico general, una tarea en la que pueden ayudar supercomputadores como el MareNostrum5

“Los últimos avances en infraestructuras de supercomputación, como el nuevo MareNostrum 5 recientemente inaugurado en el BSC, representan una enorme oportunidad para el desarrollo de nuevas estrategias para la investigación en enfermedades minoritarias. La investigación de estas dolencias requiere del análisis simultáneo de la información de cada paciente con el conocimiento biomédico general que ha sido acumulado durante la última década. Esta tarea requiere de una fuerte infraestructura computacional que solo ahora empieza a convertirse en una realidad”, añade Núñez-Carpintero.

Según los investigadores, la relevancia de su investigación radica en que abre nuevos caminos para el desarrollo de aplicaciones computacionales específicamente diseñadas para el trabajo con enfermedades minoritarias.

Asimismo, representa un avance en la aplicación de las redes multicapa para resolver preguntas fundamentales sobre la naturaleza de estas enfermedades. En este caso, los resultados demuestran cómo los distintos niveles de severidad de los síndromes miasténico-congénitos tienen que ver con mutaciones específicas del correcto proceso de contracción muscular.

Dilucidar las posibles causas genéticas

Además, este estudio es el primero que permite entender las posibles causas genéticas que hay detrás de los efectos beneficiosos de ciertos tratamientos eficaces en algunos pacientes de esta enfermedad, como el salbutamol, utilizado habitualmente para tratar dificultades respiratorias como el asma.

Esto permite desarrollar nuevas estrategias de reposicionamiento de fármacos, que en el caso de las enfermedades raras es esencial por la dificultad de diseñar tratamientos específicos y la falta de interés de la industria farmacéutica. 

Es el primer estudio que puede explicar genéticamente por qué algunos pacientes con un síndrome miasténico congénito responden bien a tratamientos como el salbutamol

“Este es el primer estudio que puede explicar genéticamente por qué algunos pacientes de esta enfermedad rara responden bien a tratamientos como el salbutamol. Este descubrimiento habla de la importancia del reposicionamiento de fármacos, un campo en el que se está incidiendo actualmente en la investigación biomédica, y abre nuevas posibilidades para el entendimiento y tratamiento de las enfermedades minoritarias mediante metodologías propias de la medicina de precisión”, concluye Núñez-Carpintero.

Los investigadores muestran así los beneficios de la inteligencia artificial para mejorar el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades raras, en las que la baja prevalencia dificulta la toma de muestras para la investigación.

"Tenemos confirmación de la reentrada atmosférica del ERS-2 a las 17:17 GMT", con más o menos un minuto de incertidumbre sobre el océano Pacífico norte entre Alaska y Hawai, señala la ESA en sus mensajes en X.

El satélite en desuso Heritage ERS-2 reentró en la atmósfera terrestre entre Alaska y Hawái y, según la ESA, no se han reportado daños materiales 

La Oficina de Desechos Espaciales de la ESA, junto a otros socios internacionales, han estado haciendo un seguimiento de la degradación orbital de este satélite y de su reentrada natural en la atmósfera para desintegrarse tras finalizar su vida útil.

Cuando el satélite alcanzó unos 80 kilómetros respecto a la Tierra, empezó a romperse en pedazos y la previsión es que la mayoría de estos trozos se ha quemado completamente. Los riesgos asociados a las reentradas de satélites son muy bajos, recuerda la ESA.

Algunos pequeños fragmentos podrían haber sobrevivido, aunque es pronto para saberlo; si fuera así habrían caído al mar.

"El reingreso incontrolado a la atmósfera ha sido durante mucho tiempo un método común para deshacerse de objetos espaciales al final de su misión", señaló Tim Flohrer, jefe de la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA.

Según este experto, se ven objetos similares en tamaño o más grandes que ERS-2 reingresando a la atmósfera varias veces al año: "En los 67 años de vuelos espaciales, miles de toneladas de objetos espaciales artificiales han vuelto a entrar en la atmósfera. Las piezas que llegan a la superficie rara vez han causado daños y nunca ha habido un informe confirmado de lesiones humanas".

Operativo desde 1995 a 2011

El ERS-2 se lanzó en 1995 siguiendo los pasos de su satélite hermano, el ERS-1, lanzado cuatro años antes. En ese momento, los dos eran los satélites de observación de la Tierra más sofisticados jamás desarrollados, según la ESA.

Durante su vida útil, ambos recopilaron gran cantidad de datos sobre la disminución del hielo polar, los cambios en la superficie terrestre, el aumento del nivel del mar, el calentamiento de los océanos y la química atmosférica. Además, se utilizaron para vigilar catástrofes naturales, como graves inundaciones y terremotos en lugares remotos. 

ERS-2 viajó 3.800 millones de kilómetros durante su vida, proporcionando datos para miles de científicos y proyectos. Después, en 2011, la agencia lo 'jubiló' y comenzó el proceso de reentrada controlada del satélite.

ERS-2 viajó 3.800 millones de kilómetros durante su vida, proporcionando datos para miles de científicos y proyectos

Redujo así su altitud de unos 785 kilómetros a 573 kilómetros para minimizar el riesgo de colisión con otros satélites; asimismo, se aseguró que todas las baterías y sistemas presurizados se vaciaran o se volvieran seguros, y que se apagaran los sistemas electrónicos.

De este modo se restringió el peligro de que una avería interna hiciera que el satélite se rompiera en pedazos mientras aún se encontraba a una altitud utilizada por los satélites activos.

Después de 13 años de degradación orbital, ahora llegó el momento de que este satélite entrara en la atmósfera de forma natural (no controlada) para desintegrarse, lo que ha ocurrido este miércoles.

ERS-2 viajó 3.800 millones de kilómetros durante su vida. / ESA

El H3 despegó desde el Centro Espacial de Tanegashima, en Kagoshima (sudoeste), a las 9:22:55 hora local (00:22 GMT) en un lanzamiento transmitido en directo en su canal de Youtube que presenciaron unos 200.000 espectadores, y diez minutos después el aparato continuaba viajando sin aparentes problemas.

El objetivo principal de este segundo lanzamiento de prueba del cohete, que se espera que reemplace al actual H2 de la JAXA, era que el motor de la segunda etapa se encendiera según lo previsto y pusiera al cohete en la órbita terrestre.

El júbilo estalló en directo en la sala de control unos 18 minutos después, cuando se confirmó el éxito de dicha operación. "El aparato ha alcanzado la órbita objetivo según lo previsto", anuncio la JAXA en torno a las 9:40 (00:40 GMT), mientras la retransmisión mostraba a los controladores abrazándose entre vítores de alegría y a funcionarios de la agencia llorando.

Con dos minisatélites

El objetivo principal de este lanzamiento de prueba era que el motor de la segunda etapa se e  se encendiera según lo previsto y pusiera al cohete en la órbita terrestre

El cohete voló según lo previsto, inyectando la segunda etapa en la órbita predeterminada y confirmando la separación del CE-SAT-IE (uno de los dos minisatélites que portaba, de observación para desastres naturales) aproximadamente a los 16 minutos y 43 segundos del lanzamiento, detalló en un comunicado de prensa la JAXA.

Los datos obtenidos también confirmaron el envío de una señal de separación del TIRSAT (el otro minisatélite), la realización de una reentrada controlada del vehículo y la separación de otra carga útil, un satélite simulado de aluminio que se incorporó para verificar el rendimiento del cohete, añadió el organismo.

En una rueda de prensa celebrada unas tres horas después del lanzamiento para ofrecer detalles sobre la operación, el presidente de JAXA, Hiroshi Yamakawa, se mostró feliz por el éxito del vuelo de prueba y dijo que desde la agencia trabajaron "diligentemente para evitar que un fallo como el del vuelo inicial sucediera de nuevo".

"He estado en la industria espacial durante mucho tiempo, pero nunca me he sentido tan feliz ni tan aliviado", añadió Yamakawa, que agradeció al equipo que lleva trabajando una década en el H3.

El H3 está destinado a convertirse en el nuevo vehículo insignia de carga pesada de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón

El primer H3 fue lanzado en marzo de 2023, pero el motor de la segunda fase no logró encenderse y la agencia aeroespacial tuvo que ordenar su autodestrucción en vuelo, resultando en un fracaso que golpeó duramente la industria aeroespacial japonesa.

El H3 está destinado a convertirse en el nuevo vehículo insignia de carga pesada de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, reemplazo del H2A actualmente en funcionamiento, y resulta clave para las aspiraciones del país asiático de potenciar su competitividad en el escenario global del sector aeroespacial.

Además del lanzamiento de satélites, el H3 puede entregar suministros y materiales a la Estación Espacial Internacional y la plataforma orbital lunar Gateway, diseñada en el marco del programa espacial Artemis de la NASA.

El trabajo, publicado en Nature, demuestra que en la interfase de unión entre capas ferroeléctricas rotadas de uno de estos óxidos cerámicos, el titanato de bario (BaTiO3), aparecen propiedades emergentes que podrían producir una revolución en la ciencia y tecnología de materiales. El BaTiO3 se conoce desde principios del siglo pasado y, como en el caso del grafeno, se ha producido en forma de cristales ultradelgados. 

Esta nueva generación de materiales artificiales surge al apilar dos cristales ultradelgados de un óxido cerámico, el titanato de bario, rotados entre sí

En la naturaleza los cristales crecen espontáneamente con facetas bien definidas gracias a que mantienen la orientación de los llamados ejes cristalinos, pudiendo alcanzar tamaños de decenas de metros y pesos de varias toneladas.

Hasta el momento, las modernas tecnologías de crecimiento de materiales explotan esta tendencia natural combinando capas muy delgadas de materiales diferentes, que se apilan unas encima de otras manteniendo rígidamente la orientación cristalina y la disposición de los átomos de las distintas capas. El resultado es la aparición de nuevas e interesantes propiedades en las interfases o superficies de unión entre las capas cristalinas, que han permitido, por ejemplo, la construcción de dispositivos electrónicos y su utilización en tecnologías de la información y de las comunicaciones.  

La “twistrónica” y el patrón de moiré

En este trabajo se han fabricado cristales de óxidos con un nuevo grado de libertad que no existe en la naturaleza e imposible de conseguir hasta ahora: la rotación controlada entre capas cristalinas de espesor atómico, una estrategia que en un abuso de lenguaje denominamos “twistrónica” (del inglés, twistronics, el estudio de cómo el ángulo o torsión entre capas de materiales bidimensionales puede cambiar sus propiedades eléctricas).

El enlace entre estas capas da lugar a un patrón estructural y de interacciones característico (llamado patrón de moiré) que, según los cálculos teóricos realizados por Hugo Aramberri y Jorge Iñiguez en el Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST, en Luxemburgo), es el origen de las propiedades emergentes encontradas.  

El trabajo demuestra que la rotación entre capas induce un estado ferroeléctrico nunca observado hasta ahora en el que se alternan vórtices (remolinos) de polarización eléctrica con un tamaño lateral muy pequeño (unos pocos átomos), y que podrían ser el elemento de información (bits) de memorias del futuro.  

El trabajo abre nuevas vías para aumentar la densidad de almacenamiento de información y la eficiencia energética de los dispositivos informáticos del futuro

Jacobo Santamaría, director del grupo de Física de Materiales Complejos de la UCM, explica que este estado permitiría alcanzar densidades de almacenamiento que excederían los 100 terabits/in2 superando el actual límite de 1Tb/in2 en el que se ha estancado la densidad de información de las memorias de los ordenadores desde hace unos años. 

Esto permitiría afrontar el reto tecnológico y de sostenibilidad energética de un almacenamiento global de información que podría superar los yotta (1024) bytes en la presente década. Según los autores, este trabajo abre nuevas vías para aumentar la densidad de almacenamiento de información y la eficiencia energética de futuros dispositivos informáticos.

Carlos León, investigador del mismo grupo añade que “más allá, este estudio abre todo un abanico de oportunidades para la observación y explotación de nuevos efectos y propiedades en otros óxidos cristalinos (y no solo óxidos) que presentan estados ferroicos o multiferroicos u otros estados colectivos”. 

Además de la UCM y el LIST, en esta investigación han participado el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC) y el Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en spintrónica, también de la UCM y el CSIC. 

Referencia:

G. Sánchez-Santolino, J. Santamaria et al. “A 2D ferroelectric vortex pattern in twisted BaTiO3 freestanding layers”. Nature

Este catedrático de Informática y Robótica de la Universidad Carnegie Mellon (en Pittsburgh, EE UU) es el ganador del XVI Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Tecnologías de la Información y la Comunicación, por desarrollar los fundamentos matemáticos en los que se basan las capacidades que poseen hoy los ordenadores y los robots para “comprender e interpretar imágenes y escenas visuales”, según el jurado.

Kanade creó “los algoritmos fundacionales” que han impulsado las capacidades actuales de los ordenadores y los robots para comprender e interpretar imágenes y escenas visuales 

Kanade se doctoró en Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Kioto en 1974, donde ejerció la docencia hasta 1980, cuando se incorporó a la Universidad Carnegie Mellon. Allí, a lo largo de las últimas cuatro décadas, “ha sido pionero en el estudio científico de la visión artificial”, al crear “los algoritmos fundacionales para la comprensión de imágenes, el procesamiento del movimiento y la percepción robótica”, afirma el acta del premio. Sus contribuciones “no sólo han dado forma a las disciplinas científicas de la inteligencia artificial y la robótica, sino que también han transformado significativamente el mundo tecnológico en el que vivimos”.

El profesor Oussama Khatib, catedrático de Ciencias de la Computación y director del Laboratorio de Robótica en la Universidad de Stanford (Estados Unidos) y miembro del jurado, explica así la importancia de las contribuciones de Kanade: “La robótica se basa en la visión artificial para la percepción. De hecho, podemos definir la robótica como la conexión inteligente entre percepción y acción. Sin percepción, un robot no puede actuar en un entorno imprevisto y no estructurado”.

Escuela de pensamiento de visión artificial

“Por ejemplo –añade–, no podríamos construir ningún vehículo autónomo sin visión, para que sea capaz de evitar colisiones. El profesor Kanade desplazó las fronteras del conocimiento en este campo de una manera que nadie había logrado anteriormente, y la escuela de pensamiento que fundó ha sido muy importante para el desarrollo de la visión artificial y sus aplicaciones en la percepción robótica”.

“Me siento muy honrado de haber sido seleccionado para el prestigioso Premio Fronteras del Conocimiento y de que mi nombre se añada a la lista de los ilustres nombres de anteriores galardonados”, ha declarado Kanade, en una entrevista realizada poco después de conocer el fallo.

“Como demuestra el hecho de que el córtex visual ocupe el área dominante del cerebro humano, la visión o el procesamiento de la información visual proporciona al ser humano el canal de información más rico e importante para la comprensión y la comunicación. La inteligencia artificial y los robots con capacidades de visión por ordenador similares o incluso mejores contribuyen a mejorar nuestras vidas. Veo muchas oportunidades”, ha destacado el galardonado.

La inteligencia artificial y los robots con capacidades de visión por ordenador similares a la humana o incluso mejores contribuyen a mejorar nuestras vidas

Algoritmos para la visión artificial en 3D

Kanade revolucionó el campo de la visión artificial en tres dimensiones (3D), al desarrollar algoritmos mucho más rápidos que los que existían hasta entonces y posibilitando por tanto un gran número de aplicaciones prácticas.

Al igual que las personas y los animales necesitamos dos ojos para tener información de profundidad, la visión artificial tridimensional solo es posible si se integran las imágenes procedentes de al menos dos cámaras. Sin embargo, los primeros algoritmos de visión artificial estaban pensados para procesar una sola imagen, y aplicarlos para integrar varias imágenes era un proceso demasiado lento como para utilizarse en la práctica.

Los algoritmos desarrollados por el galardonado han posibilitado un gran número de aplicaciones prácticas, como la detección de objetos en un campo visual y reconstrucción 3D de escenas

Para procesar un vídeo grabado con una sola cámara (es decir, en dos dimensiones) y reconocer de manera automática las imágenes que contiene, puede ser factible analizar fotograma a fotograma para reconstruir los objetos que contiene y después deducir cómo se mueven estos objetos. Computar el movimiento de los puntos de la imagen, llamado flujo óptico, de manera precisa y rápida es fundamental para comprimir vídeos, así como para que un robot se pueda orientar en el entorno.

Sin embargo, este método es del todo inviable si cada fotograma procede de la integración de las imágenes grabadas por varias cámaras, ya que requiere una capacidad de computación excesiva. Kanade se dio cuenta de que, en lugar de integrar cada fotograma y después rastrear el movimiento de los objetos, sería mucho más rápido aprovechar la información del movimiento de los objetos que graba cada cámara para comprender cómo se mueve la imagen incluso antes de realizar la integración entre los vídeos de todas las cámaras. “Una vez que entendemos esto, ya no necesitamos enviar toda la información del color ni del vídeo, sino que basta con enviar simplemente el movimiento”, ha explicado.

El método de Lucas-Kanade 

Junto con su doctorando Bruce Lucas, desarrolló un nuevo método para estimar el flujo óptico que presentó en el VII Congreso Internacional Conjunto de Inteligencia Artificial (IJCAI), celebrado en 1981 en Vancouver, Canadá. La técnica, que desde entonces se conoce como método de Lucas-Kanade, capta también las formas de los objetos y permite deducir la velocidad y dirección de su movimiento. “Esa es la base de la codificación de vídeo, y mi algoritmo de flujo óptico se usa para prácticamente cualquier técnica de compresión de datos de imágenes en movimiento”, afirma el galardonado.

Kanade desarrolló una manera de simplificar drásticamente los cálculos que debe realizar el ordenador para procesar las imágenes 3D

Aun así, las imágenes 3D requieren una capacidad de computación mucho mayor que las de dos dimensiones, y Kanade también desarrolló una manera de simplificar drásticamente los cálculos que debe realizar el ordenador para procesarlas. Su contribución, realizada junto con su doctorando Carlo Tomasi y publicada en el International Journal of Computer Vision en 1992, hizo factible que los ordenadores de la época trabajaran con imágenes tridimensionales.

“Este logro requirió un entendimiento excelente de las matemáticas, un gran rigor al resolver problemas, y también una cierta creatividad en la manera de emplear las herramientas matemáticas para resolver problemas físicos”, apunta Khatib.

Coches y aeronaves autónomas

Gracias a las técnicas que propuso Kanade, en 1995 dos investigadores de la Universidad de Carnegie Mellon recorrieron Estados Unidos de costa a costa por autopista en uno de los primeros vehículos autónomos jamás construidos, accionando manualmente el acelerador y el freno, pero sin apenas tocar el volante. El programa, al que llamaron No Hands Across America (“Cruzar América Sin Manos”), demostró que aquella furgoneta podía guiarse sola, empleando solo la información de sus cámaras.

Takeo Kanade explica la conducción en coches autónomos durante una de sus conferencias. / Universidad Carnegie Mellon

Aunque los coches autónomos que ya pueden verse en entornos urbanos incorporan, además, estrategias para lidiar con las intenciones no conocidas de los peatones o de los conductores humanos de otros coches, esta furgoneta sentó las bases para guiar a los robots que operan en entornos controlados como restaurantes, aeropuertos o museos.

Más recientemente, Kanade ha trabajado en el desarrollo de helicópteros autónomos capaces de rastrear un objetivo. “Si un helicóptero autónomo tiene que seguir un objetivo dentro de una escena, la visión artificial en tres dimensiones se emplea para localizar el objetivo y estudiar cómo se mueve”, expone el galardonado.

Además, las técnicas propuestas por el galardonado están presentes hoy en los drones y en todos los robots que incorporan capacidad de visión.

‘Realidad virtualizada’ en la Super Bowl

En 2001 la emisión televisiva de mayor audiencia en Estados Unidos, la final de la Super Bowl, presentó un avance técnico en el campo de la visión artificial que cambió para siempre la forma de retransmitir el deporte, y fue el propio profesor Kanade quien explicó a los espectadores en qué consistía este hito.

La nueva técnica permitía la recreación en 360 grados de una escena. Para obtener esta vista panorámica es necesario grabar la misma escena con varias cámaras, pero los métodos de Kanade permiten obtener imágenes de la escena desde un punto de vista en el que no se ha colocado ninguna de ellas, o bien reconstruir cualquier perspectiva a partir de un vídeo grabado por una cámara en movimiento. 

Su nueva técnica de ‘realidad virtualizada’ permite recrear en 360 grados las mejores jugadas de un partido

“Si tenemos una cámara que toma cuatro puntos de vista, cada 90 grados, a partir de ahí es capaz de hacer la reconstrucción de cómo se vería la escena desde otro punto de vista que no existe en la imagen real”, explica Fernando Torres Medina, catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática y director del Grupo de investigación en Automática, Robótica y Visión Artificial de la Universidad de Alicante (UA), y nominador de Kanade.

Esta es la base de la “realidad virtualizada”, que ha transformado las competiciones deportivas al permitir, por ejemplo, ver un partido de fútbol desde el punto de vista del balón o emplear el ojo de halcón en un partido de tenis.

“Cuando se acuñó el término de realidad virtual en los años 1990, la gente trabajaba sobre todo en crear mundos artificiales con gráficos por ordenador. Pero yo pensé que sería más interesante empezar con la realidad, es decir, introducir la realidad dentro del ordenador para volverla virtual”, recuerda Kanade. Para resaltar este aspecto y distinguir su propuesta de los mundos artificiales que comenzaban a emerger, el investigador acuñó el concepto de “realidad virtualizada”.

El sistema estrenado en la Super Bowl de 2001, denominado EyeVision, permitió por primera vez retransmitir por televisión una recreación panorámica de las jugadas más llamativas del partido.

“El estadio tenía 33 cámaras en la grada superior, mirando al terreno de juego, y cuando se producía una jugada bonita el realizador podía generar una secuencia que diera la vuelta completa al jugador. Era igual que en la escena principal de la película Matrix, en la que la cámara parece rodear al personaje”, compara Kanade: “Y ahora esta repetición con vista de 360 grados se utiliza en casi cualquier deporte”.

Avances en cirugía robótica

La visión artificial también se ha convertido en una tecnología clave en la cirugía robótica, un campo que se ha expandido en buena medida gracias a las técnicas desarrolladas por Kanade. “Cualquier operación que se realiza hoy con ayuda de robots en gran parte está basada en sus contribuciones”, señala Torres.

Cualquier operación que se realiza hoy con ayuda de robots en gran parte está basada en las contribuciones de Kanade

De hecho, el propio Kanade desarrolló con su equipo el primer sistema robotizado para la cirugía de prótesis de cadera, llamado HipNav, que logró una precisión mucho mayor en la colocación de la prótesis, disminuyendo el riesgo de efectos secundarios como la dislocación, mediante un procedimiento menos invasivo que el tradicional. La capacidad de seguir en tiempo real la posición exacta de la pelvis durante la cirugía fue clave para conseguir estos avances.

Además, gracias en buena medida a las contribuciones de Kanade, hoy ya es posible diseñar robots capaces de realizar algunas pruebas médicas sencillas, como ciertas ecografías, y detectar zonas sospechosas de presentar patologías.

“En muchos pueblos no hay hospitales”, explica Khatib, “así que estamos intentando crear clínicas pequeñas con un robot que pueda efectuar un análisis muy sencillo, y que a través de un algoritmo entienda si existen sospechas que hagan necesarias más pruebas”. El mismo robot, añade el investigador, se podría conectar a un hospital, por lejano que sea, para que un radiólogo lo controle de manera remota y sea posible realizar análisis más exhaustivos sin necesidad de que el paciente viaje.

Tecnologías para mejorar la calidad de vida

Mirando al futuro, Kanade confía en que su trabajo pueda contribuir en los próximos años al desarrollo de “tecnologías para mejorar la calidad de vida”, en particular a través de robots y dispositivos que “ayuden a las personas mayores o con discapacidad a vivir de manera independiente”.

Además, prevé que sus investigaciones en el campo de la “realidad virtualizada” permitirán a las personas disfrutar de experiencias inmersivas cada vez más realistas en competiciones deportivas, conciertos y otros eventos culturales, sin salir de sus casas.

“Esta tecnología”, señala, “no solo tiene aplicaciones en el ámbito del ocio y el entretenimiento, sino que puede ser de utilidad, por ejemplo, a la hora de coordinar la respuesta a desastres naturales, a través de recreaciones virtuales de las zonas afectadas por una catástrofe”.

La tecnología de la 'realidad virtualizada' tiene aplicaciones en el entretenimiento, con experiencias inmersivas, y para coordinar la respuesta a desastres naturales, con recreaciones virtuales de las zonas afectadas por una catástrofe

Al mismo tiempo, Kanade admite que le preocupa el posible uso perverso que pueda hacerse de algunas tecnologías desarrolladas gracias a sus contribuciones. “Odio ver cómo se está aplicando la inteligencia artificial y la visión artificial a fenómenos como los vídeos falsos (deepfakes)”, lamenta. En 2010, el propio Kanade y sus colaboradores crearon un vídeo en el que se veía al presidente Obama hablando en japonés, en unas imágenes generadas a partir de una grabación del propio investigador.

“Fue un experimento divertido, pero nuestra intención era seria y las aplicaciones que teníamos en mente eran importantes”, explica. “Por ejemplo, queríamos comprender mejor la expresividad del rostro humano y los efectos de ciertos gestos, como movimientos de la cabeza o de los ojos, para ayudar a las personas que tienen dificultades a la hora de comunicarse, o también nos planteábamos la creación de avatares para participar virtualmente en videoconferencias”.

En todo caso, Kanade confía en que la tecnología permita detectar los vídeos generados artificialmente, para evitar su uso malintencionado: “Debería ser fácil poder certificar si una imagen es auténtica o falsa, y colocar una marca de agua para identificar los fraudes. En cualquier caso, me entristece que esta tecnología pueda tener un potencial para hacer daño, debido al mal uso que algunos quieran hacer de ella”.

Kononenko, que se encuentra desde septiembre pasado en la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), estableció el domingo la nueva marca a las 11.30.08 hora de Moscú (08.30.08 GMT). 

Kononenko cumple ahora su quinta misión a la Estación Espacial Internacional y dejará el nuevo récord en 1.110 días a su regreso a la Tierra en septiembre

El ruso, de 59 años, cumple ahora su quinta misión a la plataforma orbital y dejará el nuevo récord en 1.110 días a su regreso a la superficie terrestre el próximo 23 de septiembre. Los mil días los alcanzará el próximo 5 de junio, 20 minutos después de la medianoche.

En declaraciones a la agencia TASS, aseguró que el hombre debe construir en el futuro una estación que sea "una auténtica casa espacial", más grande y confortable, y menos dependiente de la Tierra.

Para ello, recomendó perfeccionar los sistemas de regeneración de agua, de suministro de oxígeno y de reciclado de la basura espacial.  

Kononenko, ingeniero de la expedición número 70 y comandante de la 71, sumaba 736 días cuando viajó en septiembre de 2023 al complejo orbital a bordo de la nave rusa Soyuz MS-24. 

Primer vuelo espacial en 2008

El ruso voló por primera vez a la estación en abril de 2008 como parte de la decimosexta expedición y desde entonces ha realizado seis caminatas espaciales (39 horas y 54 minutos). 

Por su parte, el cosmonauta que ostentaba el récord hasta ahora, Guennadi Padalka se retiró en 2017 a los 58 años de edad tras constatar que no tenía opciones de participar en una sexta misión a la ISS y llegar a los mil días en el espacio. 

"Es una pena. Siempre me causa tristeza cuando un hombre preparado, experimentado y motivado con una larga carrera abandona las filas" de cosmonautas, comentó entonces Serguéi Krikaliov, director del programa de pilotos de la agencia espacial rusa, Roscosmos. 

El SLIM (siglas en inglés de Smart Lander for Investigating Moon, o módulo de aterrizaje inteligente para investigar la Luna) aterrizó en el satélite natural de la Tierra a las 00.20 hora local del día 20 (15.20 GMT del 19), tras un descenso accidentado de 20 minutos en el que perdió uno de sus dos motores, explicó este jueves en una rueda de prensa el director general de JAXA, Hitoshi Kuninaka.

SLIM ejecutó el aterrizaje espacial más preciso hasta la fecha, tras posarse a 55 m de su objetivo, pero en su accidentado descenso perdió uno de sus motores

"Aún así, llegó a aterrizar a unos 55 metros del objetivo, por lo que consideramos que es un éxito, ya que nuestra meta era que lo hiciera dentro de un radio de 100 metros", señaló Kuninaka.

El aparato logró establecer comunicación con la Tierra tras alunizar, pero fue incapaz de generar energía a partir de sus células solares "debido a que el comportamiento durante el aterrizaje no fue el planeado". Sus paneles quedaron erróneamente orientados al oeste.

Con vistas a una recuperación si las condiciones de luz solar son las propicias, el SLIM se apagó a las 2:57 hora local del mismo día con un porcentaje de batería suficiente para reactivarse.

Posibilidad de reactivación

La JAXA señaló en este sentido que si la luz del Sol llega a las células solares en torno al 1 de febrero, coincidiendo con la próxima puesta de Sol en la Luna, existe la posibilidad de que se restablezca la energía y la sonda vuelva a estar operativa.

Si la luz del Sol llega a las células solares sobre el 1 de febrero, existe la posibilidad de que se restablezca la energía y la sonda vuelva a estar operativa

De no haber perdido una de sus unidades de control motor, el SLIM podría haber ejecutado un aterrizaje mucho más preciso, es decir, posarse en un radio de unos 10 metros del objetivo, "posiblemente entre 3 y 4 metros", dijo por su parte el responsable del proyecto, Shinichiro Sakai, de acuerdo a la precisión posicional de la sonda antes de comenzar la operación de descenso.

Tras perder en torno a la mitad de su potencia por el problema con el motor, el software instalado en la sonda "determinó de forma autónoma la anomalía y continuó el descenso con el otro motor, controlando el movimiento gradual del SLIM para que su posición horizontal se desplazara lo menos posible", de acuerdo al informe.

¿Por qué se perdió un motor?

La JAXA se encuentra actualmente analizando las causas de la pérdida del motor, que creen que se debió a un factor externo.

El SLIM llevaba instaladas unas cámaras de navegación que identifican los cráteres de la Luna a través de comparativas entre las imágenes tomadas por el aparato y los mapas lunares que porta, realizados a partir de las misiones lunares globales anteriores, y sus funciones de detección de obstáculos funcionaron bien, dijeron.

Sakai también confirmó el desprendimiento exitoso de dos pequeños robots que viajaban en el módulo, LEV-1 y LEV-2, aunque a menos altura de lo previsto. Este último pudo tomar imágenes de la superficie lunar y del SLIM sobre ella, que fueron transmitidas al equipo y están siendo analizadas.

Los pequeños robots LEV-1 y LEV-2 se desprendieron con éxito y este último ha podido tomar imágenes de la nave SLIM sobre la superficie lunar

"Los movimientos de LEV-1 y LEV-2 están confirmados, por lo que sus funciones han sido comprobadas. Una vez que SLIM vuelva a operar nuevamente, su investigación podrá continuar y esperamos obtener más resultados científicos", añadió Sakai.

El objetivo principal de esta nave era hacer un aterrizaje "pinpoint", o de precisión/localizado, en un radio de 100 metros alrededor del cráter Shioli, próximo al ecuador lunar. Esta precisión, sin precedentes hasta el momento, se consiguió. Los alunizajes convencionales tienen actualmente un margen de varios kilómetros.

Otra misión secundaria del SLIM era tomar imágenes para ser usadas en el proyecto de exploración lunar Artemis e investigar la composición de las rocas y los orígenes de la Luna, una parte que se ha visto comprometida por sus problemas de energía, pero que se podría retomar si la sonda vuelve a estar operativa.

La denominada misión Ax-3, de la empresa estadounidense Axion Space y comandada por el astronauta Michael López-Alegría (con nacionalidad estadounidense y española) despegó con cuatro tripulantes a bordo a las 16:49 hora local desde Cabo Cañaveral y tendrá como objetivo realizar en la ISS más de una treintena de experimentos científicos en microgravedad, algunos relacionados con la investigación del cáncer.

Despegue este jueves del cohete Falcon 9 de SpaceX con la tripulación de la misión Ax-3. / EFE/EPA/Cristobal Herrera-Ulashkevich

Se trata de la primera vez que la tripulación, que permanecerá 14 días en el complejo orbital, es europea. Además de López-Alegría, en la misión viajan el italiano Walter Villadei (piloto), y los especialistas de misión Alper Gezeravci, el primer turco en viajar al espacio, y el sueco Marcus Wandt de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Cápsula Dragon en un cohete Falcon 9

La Ax-3 despegó a la hora prevista en una cápsula Dragon de 8 metros de altura impulsada por un cohete Falcon 9 reutilizable de dos etapas y 70 metros, ambos de la empresa comercial privada SpaceX, de Elon Musk.

El preciso despegue del cohete, tras completar la fases de enfriamiento del motor, retracción y puesta en marcha, fue recibido con vítores y aplausos desde la sala de control.

Apenas tres minutos después, la nave penetraba en el espacio a una velocidad de 3.500 km/h y se desprendía de la etapa uno, reutilizable, que completó su vuelo de regreso para aterrizar exitosamente en una plataforma flotante en el Atlántico, en la costa floridana.

Y unos 15 minutos después se desprendía la segunda etapa del cohete, momento en que los cuatro astronautas se mostraron sonrientes y levantaron sus pulgares.

"¡Felicitaciones a Axiom y SpaceX por un lanzamiento exitoso! Junto con nuestros socios comerciales, la NASA está apoyando una creciente economía espacial comercial y el futuro de la tecnología espacial", dijo este jueves en un comunicado el administrador de la NASA, Bill Nelson.

Junto con nuestros socios comerciales, la NASA está apoyando una creciente economía espacial comercial y el futuro de la tecnología espacial

Nelson resaltó que se trata de "la primera misión comercial de astronautas totalmente europea a la estación espacial", una prueba de que "la posibilidad del espacio nos une a todos".

La tripulación de la misión comercial, que cuenta con el patrocinio de la ESA, llevará a cabo investigaciones científicas relacionadas con las ciencias de la vida, la psicología humana y avances tecnológicos industriales.

Algunos de los resultados podrían servir para identificar nuevas terapias en la lucha, por ejemplo, contra el cáncer, en una etapa temprana, cuando aún es curable.

Llegada del sábado a la ISS

Si todo va bien, 36 horas después del despegue desde Cabo Cañaveral, a las 04:49 hora local (09:49 GMT) del sábado, la cápsula se acoplará a la estación espacial, que ha estado en órbita desde 1998 y funcionará hasta 2030.

Se prevé que las escotillas entre el Dragon y la ISS se abran después de las 11:00 GMT., lo que permitirá a la tripulación del Axiom ingresar en la estación para ser recibidos por sus siete ocupantes con una ceremonia de bienvenida y comenzar su estadía en el laboratorio orbital.

Los astronautas de la Ax-3 abandonarán la estación espacial el próximo 3 de febrero, según está programado, dependiendo de las condiciones climatológicas, para regresar a la Tierra y aterrizar frente a las costas de Florida.

Los astronautas de la Ax-3 llevarán a cabo, durante dos semanas, investigaciones relacionadas con ciencias de la vida, medicina, psicología humana y avances tecnológicos industriales

La misión privada ayudará también a avanzar en el desarrollo y utilización privada de la Estación Espacial Internacional en esta nueva era y en crear un mercado sólido y sostenible en la órbita terrestre baja (LEO, en inglés).

Este es el quinto vuelo del propulsor de primera etapa del Falcon 9 y el tercero de la nave espacial Dragon, con capacidad para 7 pasajeros y transporte de una carga significativa a la Tierra.

El cohete reutilizable Falcon 9 tiene un precio de 67 millones de dólares y la compañía SpaceX ofrece descuentos para compras de múltiples lanzamientos, además de servicios de transporte de tripulación a clientes comerciales que buscan transportar astronautas a la LEO.

Axiom Space se creó en 2016 con el fin de explotar el mercado emergente de actividades comerciales en órbita terrestre baja, desde el turismo hasta la manufactura.

Futura estación espacial privada

La empresa comercial privada planea operar su propia estación espacial, que comenzará a construir como parte de la ISS y con el objetivo el lanzamiento de su primer módulo en 2026.

Estaba previsto que la misión Ax-3 despegara este miércoles, pero los responsables aplazaron el lanzamiento hasta hoy para completar una revisión final y análisis de datos en el vehículo.

Los esfuerzos de la NASA, incluidas las misiones privadas de astronautas, están abriendo el acceso a la órbita terrestre baja para la industria privada, permitiendo a la agencia estadounidense convertirse en uno de los muchos clientes de una próspera economía comercial en el espacio.

El exastronauta de la NASA López-Alegría, de 65 años, ya había liderado la primera misión comercial de Axiom en 2022, cuando pasó 17 días en la ISS. En esta ocasión permanecerá dos semanas en el complejo orbital.

El módulo Peregrine cayó sobre el Pacífico este jueves, según confirmó una estación de seguimiento de la NASA en Australia

Un operario de la estación de seguimiento de la NASA en Canberra (Australia), Richard Stephenson, confirmó la pérdida de señal con Peregrine a las 20:59 GMT, justo cuando ya se había calculado que el módulo regresara a la Tierra al suroeste del archipiélago de Fiji, en el Pacífico Sur. Un día antes, se había seguido la evolución de la nave desde la antena que tiene la agencia espacial estadounidense cerca de Madrid.

Una empresa de servicios y vigilancia del espacio, la suiza s2a Systems, también captó desde Australia el encendido de los propulsores de Peregrine en su reentrada en la atmósfera terrestre.

A few of our last shots of @astrobotic's Peregrine lander, firing its thrusters on its way to re-entry. Recorded today, from our station in Australia, between 17:32 and 18:32 UTC pic.twitter.com/INsHCzKpee

La compañía estadounidense Astrobotic, encargada del módulo, dijo con antelación que estaba trabajando con la NASA para que el retorno de la nave, de 1,9 metros de alto y 2,5 metros de ancho, no representara un problema de escombros o de seguridad.

Se espera que pocos o ninguno de los restos de la nave hayan sobrevivido intactos sobre el océano

Para ello, la estrategia de regreso incluyó quemar el motor principal, lo que minimiza el riesgo de que los fragmentos llegaran a la superficie terrestre. Se espera que pocos o ninguno de sus restos hayan sobrevivido intactos sobre el océano.

La Misión Peregrine Uno (PM1) fue lanzada el pasado 8 de enero con éxito en el nuevo y poderoso cohete Vulcan Centaur de United Launch Alliance (ULA) desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral, Florida, pero a las pocas horas empezó a perder energía.

Lanzamiento del módulo Peregrine en el nuevo cohete Vulcan Centaur. / EFE/EPA/CRISTOBAL HERRERA-ULASHKEVICH

A pesar de que los ingenieros de Astrobotic trabajaron para salvar la misión, la nave se quedó sin energía para llegar a la superficie lunar y convertirse en la primera nave estadounidense en alunizar desde 1972.

El módulo, que iba a realizar el primer aterrizaje robótico lunar comercial estadounidense, incluía una veintena de cargas de clientes que incluyen a la propia NASA, con cinco de ellas para estudiar la superficie, la atmósfera y el entorno de radiación de la Luna.

Peregrine llevaba una veintena de cargas de clientes, incluyendo instrumentos de la NASA y minirobots de una misión mexicana

Igualmente cinco rovers autónomos en miniatura de la que fue catalogada como la primera misión lunar de México, y otro pequeño vehículo explorador diseñado por estudiantes de la Universidad Carnegie Mellon, entre muchas otras cargas privadas, incluyendo una con cenizas y cabellos promovida por una compañía fúnebre espacial.

Peregrine fue la primera misión del programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA para acelerar la ciencia lunar colocando experimentos dirigidos por la agencia a bordo de módulos de aterrizaje y naves espaciales comerciales.

La próxima misión del programa se prevé para febrero, cuando Intuitive Machines, con sede en Houston, lance su módulo de aterrizaje Nova-C sobre un cohete SpaceX Falcon 9.

Junto al comandante hispanoestadounidense Michael López-Alegría, viajan el piloto italiano Walter Villadei, el astronauta sueco Marcus Wandt de la ESA y el primer turco que vuela al espacio: Alper Gezeravci

La llamada misión Axiom 3 o Ax-3 prevé despegar a las 17:11 hora local (23:11 hora peninsular española) desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA, en Cabo Cañaveral, en el centro de Florida (EE UU).

Viajarán con Alegría, el piloto italiano Walter Villadei y dos especialistas de misión: el turco Alper Gezeravci -el primer nacional de ese país que vuele al espacio- y el sueco Marcus Wandt de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Según la NASA es la primera vez que la tripulación, que estará durante 14 días en la ISS, es totalmente europea. 

Los cuatro tripulantes de la misión Ax-3. / EFE/ Axiom Space

La misión Ax-3 tiene como objetivo ayudar a expandir una nueva era de utilización privatizada de la ISS y avances en investigación

Ax-3 tiene como objetivo ayudar a expandir una nueva era de utilización privatizada de la ISS, que aportará avances en biomedicina y otros campos, al mismo tiempo permitirá el desarrollo de un mercado sólido y sostenible en la órbita terrestre baja (LEO, en inglés) mediante el avance de la investigación en microgravedad.

Los cuatro astronautas estarán encargados de más de dos docenas de investigaciones patrocinadas por el Laboratorio Nacional de la estación espacial, muchas de las cuales se centran en las ciencias de la vida.

Cápsula Dragon en un cohete Falcon 9

La Ax-3, la primera misión comercial tripulada que cuente con el patrocinio de la ESA, despegará en una cápsula Dragon impulsada por un cohete Falcon 9, ambos de la empresa SpaceX de Elon Musk.

Esta previsto que la cápsula se acople a la estación espacial este viernes

La nave llegará a la estación espacial unas 36 horas después del despegue. Esta previsto que la cápsula se acople a la ISS el viernes 19 de enero a las 11:15 (hora peninsular española). La ESA retransmitirá y realizará una cobertura de estas fases.

El denominado proyecto Muninn del astronauta europeo Marcus Wandt comenzará oficialmente en cuanto atraviese la escotilla. Su colega Andreas Mogensen, astronauta danés también de la ESA, le dará la bienvenida como comandante de la estación espacial. Será la primera vez que dos escandinavos vivan y trabajen juntos en el espacio.

Cáncer y resistencia humana espacial

En conjunto, la misión de los astronautas es utilizar el entorno único LEO para comprender mejor una variedad de procesos biológicos, incluido cómo los vuelos espaciales afectan al cuerpo humano, los mecanismos detrás de ciertas enfermedades y cómo la investigación con células madre puede ayudar a conducir al desarrollo de nuevas terapias.

En concreto, dos investigaciones con células madre, explicó López-Alegría en rueda de prensa, están a cargo del Sanford Stem Cell Institute (SSCI) de la Universidad de California en San Diego basándose en estudios realizados en misiones anteriores de Axiom Space y en investigaciones anteriores patrocinadas por el Laboratorio Nacional de la EEI.

Una investigación con células madre estudiará organoides tumorales en microgravedad y otra los cambios en las enzimas sanguíneas de los astronautas

Una de ellas estudiará organoides tumorales en microgravedad para identificar señales tempranas de advertencia de cáncer para predecir y tratar mejor la enfermedad.

La otra otro evaluará los cambios en las enzimas sanguíneas de los astronautas durante y después de los vuelos espaciales para comprender mejor su papel en la salud y la enfermedad.

Los resultados podrían ayudar a identificar nuevas terapias y nuevas formas de atacar y tratar el cáncer, potencialmente durante la etapa precáncer.

López-Alegría, ex astronauta de la NASA, ya había comandado la primera misión comercial de Axiom en 2022, la Ax-1, que pasó 17 días en la estación espacial. Ahora serán dos semanas.

Según la compañía con sede en Houston (Texas), se trata de una nueva era de oportunidades para que más países se unan a la comunidad espacial internacional y accedan a la órbita terrestre baja para avanzar en la exploración y la investigación en microgravedad.

Los astronautas europeos han señalado estar ya listos física y mentalmente para esa misión que consideran un nuevo capítulo espacial para ese continente.

Los directivos de la agencia espacial estadounidense y el contratista principal, Lockheed Martin, presentaron este viernes en las instalaciones de esta compañía en California (EE UU), la totalmente terminada y recientemente pintada aeronave de investigación.

“Esta es la gran revelación”, declaró directora del proyecto Low Boom Flight Demonstrator de la NASA, que supervisa el desarrollo y la construcción del X-59, “y esta presentación es un gran logro hacia el objetivo general de la misión Quesst de reducir el estampido sónico”.

La presentación de este avión de investigación es un gran logro hacia el objetivo general de la misión Quesst de reducir el estampido sónico

Quesst es la misión de la NASA a través de la cual el X-59 demostrará sus capacidades supersónicas silenciosas. La agencia volará la aeronave sobre comunidades estadounidenses seleccionadas y estudiará lo que la gente sobre tierra escucha.

También compartirá la información de estas reacciones a los “golpes” sónicos más silenciosos con los organismos reguladores, que podrían considerar las normas que actualmente prohíben los vuelos supersónicos comerciales sobre tierra por motivos de ruido.

La idea de levantar la prohibición de los vuelos supersónicos sobre tierra

“Esta idea de levantar la prohibición de los vuelos supersónicos sobre tierra es realmente emocionante”, comenta Bahm, “y ese es el futuro que podría habilitar el X-59”.

La directora destacó el trabajo del equipo que ha trabajado en este proyecto y recordó que el diseño innovador del X-59 “aprovecha décadas de trabajo para la NASA: compartimos este logro con todos los que lo han hecho posible”. 

Otras presentaciones anteriores

Concebir, diseñar, construir y probar una nueva aeronave conlleva años de trabajo detallado y meticuloso. Cada diseño nuevo contribuye a innovar una nueva forma de volar, especialmente en el caso de los llamados X-Planes, que tratan de seguir sobrepasando los límites de lo posible. 

La presentación del X-59 al mundo no solamente representa los logros técnicos del avión, sino también el futuro del vuelo y el espíritu de la investigación en la aeronáutica. En el pasado, las aeronaves y naves espaciales construidas y utilizadas por la NASA han tenido ceremonias de presentación de diverso alcance y significado.

Por ejemplo, en 1959, el X-15, que fue el primer avión propulsado por cohete, despegó ante una audiencia que incluía a los líderes del proyecto, los pilotos de la aeronave y al Vice presidente Richard Nixon. La aeronave representaba el futuro de los vuelos espaciales hipersónicos y con alas. Llevó por primera vez a pilotos estadounidenses al espacio a bordo de un vehículo con alas y estableció el récord de velocidad más rápida alcanzada por un humano en un avión, récord que sigue vigente hoy en día. 

Multitudes se reúnen el 15 de octubre de 1958 para admirar el primer avión cohete X-15, que voló entre 1959 y 1968 durante un programa que incluía a la NASA, la Fuerza Aérea de los EE. UU. y la Marina de los EE UU. / NASA

Casi una década después, en 1968, tuvo lugar otra ceremonia de lanzamiento memorable en la historia de la aviación, cuando el primer Boeing 747 hizo su debut público en la planta de ensamblaje de la compañía en Everett, cerca de Seattle.

Para conmemorar el evento, asistieron a la ceremonia azafatas en representación de cada una de las 26 aerolíneas que habían comprado un 747.

Presentación del primer Boeing 747, con azafatas de las aerolíneas que lo habían comprado. / Boeing

Otra presentación famosa de la NASA fue el del transbordador espacial Enterprise en 1976, con la presencia del reparto de Star Trek: la serie original y del creador de la serie, Gene Roddenberry.

El Enterprise, llamado así por la nave ficticia de la serie de televisión de los años 60, demostró que el transbordador orbital podía descender y aterrizar como un avión tras su reentrada del espacio. El vehículo marcó el camino para que el Programa del Transbordador Espacial continuara con los vuelos espaciales.

Funcionarios de la NASA y representantes del programa de televisión Star Trek, incluido el creador Gene Roddenberry, estuvieron presentes en el lanzamiento de Enterprise desde su fábrica de Rockwell en Palmdale, California, el 17 de septiembre de 1976. / NASA

Ahora, la presentación del silencioso avión supersónico X-59 supone el último gran acontecimiento aeronáutico en EE UU. El equipo de la misión Quesst continuará las pruebas en tierra antes del primer vuelo de la aeronave a finales de este año.

En esta última provincia se encuentran Las Médulas, uno de los restos de minería romana mejor conservados de Europa. Esta antigua mina de oro, declarada Patrimonio de la Humanidad en 1997 por la Unesco, cuenta con un sistema hidráulico constituido por una red de canales excavados en roca que supera los 700 km de longitud. El agua que circulaba por ellos se utilizaba para derrumbar la montaña y lavar los materiales auríferos.

En el estudio de todo este complejo minero de 2000 años de años de antigüedad ya se habían empleado nuevas tecnologías, como los drones y sensores LiDAR aerotransportados, pero ahora investigadores de la Universidad de León han incorporado la inteligencia artificial (IA) para reconocer y cartografiar antiguos restos preservados en el paisaje.

Se combinan algoritmos de aprendizaje automático e imágenes de drones para identificar yacimientos mineros romanos y sus elementos, como los canales hidráulicos

El trabajo, publicado en la revista Applied Intelligence, “combina algoritmos de aprendizaje automático (deep learning) e imágenes georeferenciadas de drones para la identificación de yacimientos mineros y otros elementos del entramado romano, como canales del sistema hidráulico”, apunta a SINC el autor principal, Daniel Fernández Alonso.

“Para ello –continúa–, hemos entrenado este sistema inteligente a partir de imágenes con patrones geométricos similares, que podrían fácilmente confundirse con restos mineros (como caminos, sendas y otros elementos que configuran el paisaje), ajustando así el sistema hasta conseguir un 95 % de acierto en la identificación de las diferentes estructuras de las antiguas minas de oro”.

Dentro del campo del deep learning, que permite un reconocimiento automático sin que intervenga la subjetividad humana, los autores han usado las llamadas redes neuronales convolucionales, capaces de aprender a realzar las características que mejor se ajustan a los elementos definidos durante el entrenamiento. Por ejemplo, diferenciar un camino de un canal como el de Peña Aguda, una estructura de casi 43 km dentro de Las Médulas.

“Este tipo de red neuronal va perfeccionando un conjunto de filtros que, al aplicarlos sobre las imágenes, resaltan aquellas partes con los elementos que estamos tratando de encontrar y diferenciar, en nuestro caso, restos de minería y cruces de caminos”, afirma la coautora María Teresa García Ordás, “y también cuenta con una capa de neuronas conectadas que clasifica correctamente esas imágenes generadas tras aplicar los filtros”.

Herramienta útil para los arqueólogos

Los investigadores recuerdan que zonas montañosas como las estudiadas son, en muchos casos, de difícil acceso, con un paisaje transformado a lo largo de los siglos por el aumento de la vegetación y la actividad antrópica. Esto dificulta la identificación de antiguas infraestructuras mineras como las romanas, pero la nueva metodología ofrece una herramienta útil para resolverlo y ayudar a los arqueólogos, según los autores.

Otro de ellos, Javier Fernández Lozano, también apunta que es la primera vez que se emplea la IA para identificar canales y estanques. Además, “se trata de una modelización que en el futuro permitirá ayudar en la localización de más elementos de minería aurífera romana, e incluso a descubrir nuevos yacimientos o depósitos de oro”.

En el futuro, este método se podría implementar e incluir otras imágenes para reconocer patrones de nuevos depósitos de oro

“Para ello –aclara–, nuestro método tendría que implementarse e incluir otro tipo de imágenes, como las tomadas con cámaras multi e hiperespectrales, lo que permite reconocer patrones característicos de depósitos de oro con los que luego se puede comparar a partir de un estudio prospectivo”.

Ejemplos con una intersección de caminos y un paisaje también con un canal empleados para entrenar la máquina. / J. Fernández Lozano et al.

Este método también se puede implementar para identificar y reducir los riesgos de las minas abandonadas, evitando accidentes y pérdidas económicas

También destaca que este método, “cuya patente ya hemos solicitado”, permite identificar restos de minería más moderna presentes en el paisaje.

“La provincia de León –pone de ejemplo– ha tenido, además del oro, una larga historia de minería del carbón, del hierro o el wolframio, entre otros. Poder reconocer las huellas que dejaron en el territorio facilita una adecuada gestión por parte de las administraciones, evitando con ello accidentes de personas y costes asociados al abandono de pozos y otras infraestructuras mineras”.

De hecho, los investigadores concluyen: “Esta novedosa aplicación de deep learning puede implementarse para reducir los riesgos potenciales provocados por las minas abandonadas (especialmente la no señalizadas), que pueden causar importantes pérdidas humanas y económicas anuales en todo el mundo”.

Referencia:

Daniel Fernández-Alonso et al. “Convolutional neural networks for accurate identification of mining remains from UAV-derived images”. Applied Intelligence, 2023.

Participan las áreas de Ingeniería de Sistemas y Automática (Grupo de Investigación SECOMUCI) y Prospección e Investigación Minera (Grupo de Investigación GEOINCA) de la Universidad de León.

La Misión Peregrine Uno (PM1) se lanzó con éxito sobre el nuevo y poderoso cohete Vulcan Centaur de United Launch Alliance (ULA) desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida (EE UU) pero a las pocas horas empezó a perder energía.

Lanzamiento de la nave Peregrine a bordo del nuevo cohete Vulcan. / EFE/EPA/CRISTOBAL HERRERA-ULASHKEVICH

Aunque los ingenieros habían logrado reorientar los paneles del módulo hacia el Sol para su abastecimiento energético y habían recobrado la comunicación con la nave, evidenciaron “una pérdida crítica de combustible”, señaló Astrobotic en una actualización sobre la misión.

Los ingenieros de Astrobotic lograron reorientar los paneles del módulo Peregrine hacia el Sol para su abastecimiento energético pero han evidenciado una pérdida crítica de combustible

“Si los propulsores pueden continuar funcionando, creemos que la nave espacial podría continuar en un estado estable de orientación durante aproximadamente 40 horas más según el consumo actual de combustible”, ahondó la compañía basada en Pittsburgh (Pensilvania).

Ante el nuevo panorama, Astrobotic dijo que ahora el objetivo es acercar al módulo Peregrine “lo más posible” a la Luna antes de que pierda potencia.

Un viaje incompleto

El módulo tenía por delante un viaje de 46 días para llegar a la superficie lunar y convertirse en la primera nave estadounidense en alunizar desde 1972.

Peregrine transporta instrumentos científicos de la NASA como parte de su iniciativa de Servicios Comerciales de Carga Lunar (CLPS, por sus siglas en inglés) cuyo objetivo será el estudio de la exosfera lunar (la capa externa), las propiedades térmicas del regolito lunar (la capa de materiales no consolidados que descansan sobre roca sólida), la abundancia de hidrógeno en el suelo del lugar de aterrizaje y el seguimiento al entorno de radiación.

Peregrine transporta instrumentos científicos de la NASA y una misión mexicana, además de cenizas y ADN de entusiastas

Las misiones investigadoras, una de ellas mexicana, ayudarán también a comprender mejor los procesos y la evolución planetaria, buscar pruebas de la existencia de agua y otros recursos, y apoyar la exploración humana sostenible a largo plazo.

En este sentido, la NASA aseguró este lunes que, pese al "revés" del módulo lunar tiene "más herramientas para explorar el espacio".

El administrador de la NASA, Bill Nelson, resaltó en redes sociales el "éxito" de esta semana del nuevo cohete Vulcan Centaur. Agregó que Astrobotic "está avanzando" para las entregas como parte de la iniciativa CLPS y del programa Artemis de regreso a la Luna.

Astrobotic trabaja con la agencia espacial estadounidense "para determinar el impacto de las cinco investigaciones científicas de la agencia a bordo de la nave espacial Peregrine".

El módulo Peregrine también transportaba un fragmento de roca del Monte Everest, y las cenizas y ADN de entusiastas del espacio como el creador de Star Trek, Gene Roddenberry.

Tal y como estaba previsto, el despegue ocurrió sobre las 2:20 hora local (8:20 hora peninsular española) desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 41 de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral, en el centro de Florida (EE UU). El acontecimiento se retransmitió en directo.

We have liftoff! The first American commercial robotic launch to the Moon will deliver science instruments to study its surface, a critical part of preparing for future #Artemis missions. https://t.co/KoOZjXvqjD pic.twitter.com/Vo2Dnn6TwA

Está previsto que Peregrine aterrice en la Luna el 23 de febrero, el primer módulo estadounidense en llegar a su superficie en más de 50 años

Está previsto que Peregrine aterrice en la Luna el viernes 23 de febrero en una región de la cara oculta de nuestro satélite conocida en latín como ‘Sinus Viscositatis’, que en español significaría algo así como bahía pegajosa.

Allí pasará aproximadamente 10 días recopilando valiosos datos científicos, contribuyendo así a allanar el camino para que la primera mujer y la primera persona no blanca exploren nuestro satélite, en el marco del programa Artemis de regreso de los humanos a la Luna.

Cuando alcance su objetivo, el Peregrine se convertirá en el primer módulo estadounidense en llegar a la superficie lunar en más de 50 años.

Primera misión comercial a la Luna

Se trata de la primera misión robótica comercial de la agencia estadounidense que llegará a la Luna. El éxito final de este proyecto supone un paso en la certificación oficial de estos cohetes, la nueva y más poderosa gama de ULA.

El primer lanzamiento robótico comercial estadounidense a la Luna entregará instrumentos científicos para estudiar su superficie

El cohete Vulcan transporta el módulo de aterrizaje lunar Peregrine de la firma Astrobotic. La NASA pagará a esta compañía 108 millones de dólares por desplazar allí cinco experimentos, en el marco del programa CLPS (Commercial Lunar Payload Services), cuyo objetivo es abaratar el coste del envío de objetos a la superficie lunar.

El módulo de aterrizaje Peregrine llevará cinco cargas útiles de la NASA a la Luna. / Astrobotic

El módulo lleva instrumentos científicos de siete países, entre ellos una "ambiciosa" misión mexicana con diminutos robots para estudiar la superficie lunar.

Los robots han sido desarrollados por el Laboratorio de Instrumentación Espacial del Instituto de Ciencias Nucleares (LINX-ICN), de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

El módulo Peregrine también lleva una misión con diminutos robots desarrollados en la Universidad Nacional Autónoma de México 

Se trata de exploradores de unos 12 centímetros de diámetro y de menos de 60 gramos de peso que forman parte del proyecto Colmena, la primera misión lunar de este país. Cada uno de los robots cuenta con ruedas, sensores y computadoras a bordo que les permitirán la exploración lunar y de la minería espacial.

Según la UNAM, las dimensiones de éstos robots los colocarán a escasos centímetros de la superficie de regolito lunar, un polvo formado por granos sumamente finos, irregulares y abrasivos.

Retraso y dos lanzamientos clave

El viaje inaugural de la nueva gama de cohetes lanzadores de ULA, el Vulcan Centaur, estaba programado para el pasado 24 de diciembre y tuvo que aplazarse debido a demoras en la prueba de carga de combustible.

United Launch Alliance o ULA nació en 2006 impulsada por las empresas Boeing y Lockheed Martin y su actividad principal hasta ahora ha sido el lanzamiento de cargas militares de alto secreto para el Gobierno de Estados Unidos.

Sus cohetes eran, hasta ahora, demasiado caros para la mayoría de los clientes comerciales, aunque muy fiables. Con Vulcan, ULA busca ahora una mayor cuota del mercado comercial.

Peregrine Mission One is officially separated from the launch vehicle! Thanks for the ride, @ulalaunch! https://t.co/wBfpnsJRTE

Con los cohetes Vulcan, ULA busca una mayor cuota del mercado comercial. En abril podría lanzar una nave no tripulada a la Estación Espacial Internacional

Amazon, por ejemplo, ya ha comprado 38 de los 70 lanzamientos previstos para el llamado Proyecto Kuiper, una constelación de satélites de comunicaciones para proporcionar internet rápido y asequible a comunidades de todo el mundo.

Por su parte, la Fuerza Espacial de los Estados Unidos desea que se realicen con éxito dos lanzamientos del Vulcan antes de poner a bordo cualquiera de sus cargas útiles. El de este lunes ha sido el primero. El segundo podría tener lugar en abril y en él se lanzaría el Dream Chaser, un avión espacial sin tripulación construido por Sierra Space de Louisville (Colorado), en una misión de entrega de carga a la Estación Espacial Internacional.

Cenizas y restos de ADN

Cabellos de expresidentes de EE UU y material que recordará a personalidades vinculadas a la serie 'Star Trek' también viajan en la nave

Además de la carga para la NASA y los instrumentos científicos, el Vulcan también lleva al "espacio profundo" las cenizas y muestras de ADN de celebridades y figuras prominentes, como cabellos de los expresidentes estadounidenses George Washington, Dwight Eisenhower, John F. Kennedy y Ronald Reagan, de acuerdo con Celestis Memorial Spaceflights, una firma especializada en 'enterramientos' espaciales.

A ellos se suman los restos y muestras de ADN de Gene Roddenberry y su esposa Majel, ambos creadores de Star Trek, también de actores de esta mítica serie televisiva como Nichelle Nichols, DeForest Kelley y James Doohan, así como de Douglas Trumbull, creador de efectos especiales en películas como '2001, Odisea del Espacio'.

Los sensores de imagen con sensibilidad en el espectro SWIR pueden operar bajo condiciones adversas, como situaciones con luz del sol muy brillante, niebla, bruma o incluso humo. Además, este rango proporciona fuentes de iluminación segura para el ojo humano y permite detectar las propiedades de los materiales a través de la imagen molecular. 

El nuevo método de síntesis de puntos cuánticos de telururo de plata se aplica en fotodetectores d la luz infrarroja de onda corta (SWIR) de alto rendimiento

Por su parte, la tecnología basada en los puntos cuánticos coloidales (CQD por sus siglas en inglés) ofrece una vía tecnológica prometedora para el desarrollo de los sensores de imagen SWIR. Estos puntos son cristales semiconductores de tamaño nanométrico, una plataforma que permite el acceso a este espectro de  luz infrarroja de onda corta y ser integrada en la tecnología CMOS (semiconductor complementario de óxido metálico), de uso común en muchos ordenadores y dispositivos electrónicos. 

Sin embargo, llevar el uso de los puntos cuánticos sensibles al SWIR a una tecnología válida para aplicaciones orientadas al mercado tiene sus obstáculos, ya que a menudo estos CQD contienen metales pesados, como el plomo o el mercurio (semiconductores de calcogenuros IV-VI Pb, Hg). Estos de materiales están sujetos a la Directiva Europea de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS), una normativa que regula su uso en aplicaciones comerciales de productos electrónicos de consumo. 

En un nuevo estudio publicado en la revista Nature Photonics, investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) en colaboración con otros de Qurv, una spinoff de este instituto, han desarrollado unos fotodetectores infrarrojos de altas prestaciones y un sensor de imagen de luz infrarroja de onda corta (SWIR) que opera a temperatura ambiente y están basados en el uso de los puntos cuánticos coloidales no tóxicos.

El trabajo describe un nuevo método para poder sintetizar estos puntos cuánticos libres de fosfina y de tamaño modulable, que preservan las propiedades de los puntos que si contienen metales pesados. De esta forma, se abre el camino a la introducción de la tecnología basada en los puntos cuánticos capaz de operar en el rango del SWIR en los mercados de gran volumen. 

Puntos de telururo de plata (Ag2Te)

Mientras estaban investigando como sintetizar nanocristales de telururo de bismuto y plata para mejorar el comportamiento de los dispositivos fotovoltaicos, los investigadores obtuvieron un subproducto: el telururo de plata (Ag2Te). 

Este material mostró una absorción de confinamiento cuántico fuerte y modulable, similar a la de los puntos cuánticos. Los investigadores se dieron cuenta de su potencial para desarrollar fotodetectores y sensores de imagen SWIR, y centraron entonces sus esfuerzos en obtener un nuevo método para sintetizar una versión sin fosfina de puntos cuánticos de telururo de plata, ya que se ha visto que la fosfina tiene un impacto negativo sobre las propiedades optolectrónicas de los puntos cuánticos relevante para la fotodetección. 

Como parte de su nuevo método de síntesis, el equipo utilizó diferentes compuestos libres de fosfina como precursores de la plata y el telurio. Obtuvieron puntos cuánticos con una buena distribución por tamaño y unos picos de excitación a lo largo de un rango muy amplio del espectro de luz.

Se usan compuestos libres de fosfina como precursores de la plata y el telurio, ya que esta tiene un impacto negativo sobre las propiedades optolectrónicas de los puntos cuánticos

Después de sintetizarlos y caracterizarlos, los puntos cuánticos mostraron un rendimiento notable, con picos excitónicos distintivos por encima de los 1500 nanómetros, un logro sin precedentes en comparación con técnicas anteriores para la síntesis de puntos cuánticos basadas en la fosfina. 

Los investigadores decidieron entonces implementar estos nuevos puntos cuánticos para fabricar un fotodetector (fotodiodo), a escala de laboratorio, sobre un substrato de vidrio con una fina capa de ITO (óxido de indio y estaño) para caracterizar el dispositivo construido y medir sus propiedades. 

“Estos dispositivos de laboratorio se operan mediante luz que incide desde la parte inferior. Para los CMOS formados por capas apiladas de puntos cuánticos, la luz se aplica de forma cenital, al ubicarse la parte electrónica del CMOS en la zona inferior”, comenta Yongjie Wang, investigador postdoctoral y primer autor del estudio, que añade: “Así que el primer reto que tuvimos que superar fue revertir la configuración de la entrada de luz del fotosensor, algo que en teoría parece simple pero que resultó ser una tarea compleja”. 

Inicialmente, el fotodiodo mostró un rendimiento bajo de detección de luz SWIR. Esto obligó a llevar a cabo un rediseño que incluyó la incorporación de una capa intermedia (buffer) en el corazón del dispositivo. Este ajuste mejoró significativamente el rendimiento del fotodetector (en rangos espectral y dinámico, ancho de banda y capacidad de detección a temperatura ambiente). 

“Hasta donde nosotros sabemos, los fotodiodos descritos en este trabajo representan por primera vez una solución procesada y no tóxica de fotodiodos SWIR que exhiben unos factores de mérito similares a las versiones desarrolladas con puntos cuánticos que contienen metales pesados”, explica Gerasimos Konstantatos, profesor ICREA del ICFO y coautor del estudio. 

“Estos resultados muestran que los puntos cuánticos de Ag2Te que hemos sintetizado son un material prometedor –subraya– que cumple con la directiva RoHS para desarrollar aplicaciones de fotodetección de luz SWIR de alto rendimiento y bajo coste”. 

Los puntos cuánticos que hemos sintetizado son un material prometedor para desarrollar aplicaciones de fotodetección de luz SWIR de alto rendimiento y bajo coste 

Yongjie Wang manipulando una muestra de una solución de puntos cuánticos en el laboratorio del Instituto de Ciencias Fotónicas. / ICFO

Con el desarrollo exitoso de este fotodetector basado en puntos cuánticos libres de metales pesados, los investigadores dieron un paso más en su trabajo. Iniciaron la colaboración con la empresa Qurv para demostrar su potencial y se embarcaron en la construcción de una prueba de concepto de un sensor de imagen SWIR construido con puntos cuánticos no tóxicos y capaz de operar a temperatura ambiente.

El equipo integró el fotodiodo construido con un CMOS sobre un circuito integrado de lectura digital (ROIC) y un conjunto de plano focal (FPA, detector térmico en cámaras de infrarrojos), construyendo por primera vez la prueba de concepto de un sensor de imagen SWIR basado en puntos cuánticos no tóxicos capaces de operar a temperatura ambiente.

Se presenta por primera vez la prueba de concepto de un sensor de imagen SWIR basado en puntos cuánticos no tóxicos capaces de operar a temperatura ambiente

Los autores probaron la capacidad del sensor de imagen de poder operar en el espectro SWIR tomando diferentes imágenes. En concreto, fueron capaces de obtener imágenes del contenido de una botella de plástico que era opaca bajo la luz visible, como uno de los posibles ejemplos realizados.

“Acceder al SWIR con una tecnología de bajo coste para la electrónica de consumo significa utilizar el potencial de este rango del espectro para numerosas aplicaciones, incluyendo sistemas de visión mejorada para la industria de la automoción que permitan la conducción bajo condiciones climatológicas severas”, apunta Konstantatos. 

Sistemas de visión mejorada para la industria de la automoción y otros aplicaciones podrían beneficiarse del acceso al espectro SWIR con una tecnología de bajo coste

“La banda del SWIR entre las 1.35 µm y las 1.40 µm proporciona una ventana de seguridad para nuestros ojos, libre de luz de fondo en condiciones diurnas y nocturnas, permitiendo la detección y alcance de luz de largo alcance (LiDAR), imágenes tridimensionales para aplicaciones en el sector del automóvil, de la realidad aumentada y realidad virtual”, añade. 

Ahora los investigadores desean aumentar el rendimiento de los fotodiodos mediante el diseño y la modificación del conjunto de capas que componen el dispositivo fotodetector. También quieren explorar nuevas superficies químicas para los puntos cuánticos Ag2Te que permitan mejorar el rendimiento y la estabilidad térmica y ambiental del material en su camino hacia el mercado. 

Referencia:

Wang, Y., Lucheng, P. Schreier, J., Bi, Y. Black, A., Malla, A. Goossens, S., Konstantatos, G. “Silver telluride colloidal quantum dot infrared photodetectors and image sensors”. Nature Photonics, 2023

Con un rendimiento total máximo de 314 petaflops, lo que equivale a 314.000 billones de cálculos por segundo y a más de 380.000 ordenadores portátiles de gama media-alta, el MareNostrum5 forma junto al Lumi (Finlandia) y al Leonardo (Italia) el grupo de los tres únicos supercomputadores preexaescala (anteriores a la computación exaescala que alcanza un exaflop, 1018 operaciones de coma flotante por segundo) en Europa.

La capacidad de cálculo del MareNostrum 5 equivale a más de 380.000 ordenadores portátiles de gama media-alta 

Más allá de sus operaciones matemáticas y de computación, Sánchez ha destacado que esta máquina contribuirá a avanzar en la lucha contra enfermedades como el Parkinson, el Alzheimer o el cáncer, sin olvidar el cambio climático, así como funcionalidades que ayudarán a seguir liderando la investigación en inteligencia artificial (IA).

También ha recordado que el 65 % de la financiación que ha hecho posible este supercomputador proviene de fondos europeos. De hecho, MareNostrum 5 representa la mayor inversión que ha hecho Europa en una infraestructura científica en España, con un coste total de 202 millones de euros, de los que 151,4 millones corresponden a la adquisición de la propia máquina.

MareNostrum 5 es la mayor inversión que ha hecho Europa en una infraestructura científica en España, con un coste de 202 millones de euros

Los han financiado conjuntamente el consorcio de supercomputación de la Unión Europea, la EuroHPC Joint Undertaking, junto a España -a través del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Generalitat de Catalunya-, y Turquía y Portugal (que puede acceder así a un recurso del que no disponen en sus países).

Por su parte, Aragonès ha coincidido con Mateo Valero, director del Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) donde está instalado el supercomputador, en seguir apostando por esta infraestructura y poder inaugurar, en el futuro, un MareNostrum 6.

"La puesta en marcha del MareNostrum 5 es un paso adelante para Barcelona y Cataluña en cuanto a infraestructuras científicas de primer nivel y para avanzar en la autonomía estratégica europea", ha comentado el president.

El presidente del Gobierno, Pedro Sánchez, saluda al presidente de la Generalitat, Pere Aragonès, a su llegada al acto de inauguración del supercomputador MareNostrum 5. / EFE/Andreu Dalmau

Las capacidades y versatilidad de este nuevo supercomputador son fundamentales para dotar a Europa de la tecnología más avanzada en el ámbito de la supercomputación, acelerar la capacidad de investigar con IA y permitir nuevos avances científicos que ayuden a resolver desafíos globales, según sus responsables.

Dos potentes particiones

Se trata de una máquina heterogénea que combina dos sistemas bien diferenciados: una partición de propósito general, dedicada a la computación clásica, y una partición acelerada, diseñada para ampliar las fronteras del conocimiento en inteligencia artificial.

Ambos sistemas, por separado, se sitúan entre los 20 superordenadores de mayor capacidad en todo el mundo, en los puestos 19º y 8º respectivamente, lo que convierte al BSC en el único centro de supercomputación de Europa con dos entradas entre las 20 primeras del llamado ranking LINPACK que clasifica a los 500 supercomputadores más potentes del planeta.

Sus dos sistemas o particiones se sitúan en los puestos 8º y 19º en la lista de los 20 superordenadores de mayor capacidad en todo el mundo

La compañía tecnológica Eviden fue el proveedor seleccionado tras licitación para suministrar el nuevo superordenador, que también incorpora tecnología de otras compañías como Lenovo, IBM, Intel y Nvidia, y en cuya instalación participó también la consultora alemana Partec.

El supercomputador pertenece a la EuroHPC Joint Undertaking, la Empresa Común Europea de Computación de Alto Rendimiento que ha ayudado a financiarlo, una iniciativa conjunta de la UE, países europeos y socios privados cuya misión es desarrollar en Europa el mayor ecosistema de supercomputación de alto rendimiento a nivel mundial.

Instalaciones de la quinta generación MareNostrum. / BSC-CNS

El MareNostrum5 es 23 veces más potente que su predecesor MareNostrum 4, situado en una antigua capilla y que desde hace meses se preparaba para la transición; y unas 10.000 veces más que el primero de la saga, el MareNostrum 1, que data del año 2004.

Investigación biomédica y en cambio climático

Al aumentar la potencia de cálculo, la memoria del sistema y el número de núcleos, MareNostrum5 ayudará a solucionar más problemas, y de mayor complejidad, ha explicado el director y otros responsables del BSC. “Estamos aquí para ayudar a resolver problemas de la sociedad”, ha subrayado Valero.

Estamos aquí para ayudar a resolver problemas de la sociedad

Entre estos retos, han citado que las simulaciones de cambio climático podrán tener mayor resolución, al pasar de representar fenómenos con escalas espaciales de cientos de kilómetros a incluir procesos que tienen lugar en escalas de pocos kilómetros, lo que hará que "las predicciones sean mucho más precisas y fiables".

Gracias a MareNostrum5, España tendrá un papel clave en el proyecto europeo 'Destination Earth' para desarrollar una réplica virtual del planeta Tierra 

En este sentido, han señalado que, gracias a MareNostrum 5, España tendrá un papel clave en el proyecto Destination Earth de la Unión Europea, cuyo objetivo es desarrollar una réplica virtual completa del planeta Tierra que permita predecir los efectos del cambio climático, y crear y testear escenarios para un desarrollo más sostenible.

Del mismo modo se podrán abordar problemas mucho más complejos de IA y análisis de grandes volúmenes de datos. Así, por ejemplo, se podrá generar modelos del lenguaje masivos entrenando redes neuronales mucho mayores con centenares de miles de millones de parámetros, usando conjuntos de datos infinitamente más grandes que los actuales.

Esto supone un cambio disruptivo en el ámbito y abre posibilidades hasta ahora impensables, según los responsables del BSC-CNS.

Además de las predicciones climáticas y de los grandes modelos de lenguaje, MareNostrum 5 está especialmente diseñado para reforzar la investigación médica europea en el diseño de nuevos fármacos, desarrollo de vacunas y simulaciones de propagación de virus.

Está especialmente diseñado para reforzar la investigación médica europea en el diseño de nuevos fármacos, desarrollo de vacunas y simulaciones de propagación de virus

También será una herramienta crucial para la ciencia de materiales y la ingeniería, que podrá beneficiarse del potencial del nuevo supercomputador en áreas como el diseño y optimización de aviones basado en la simulación y la gestión de los datos para conseguir una aviación más segura, limpia y eficiente.

Igualmente, el nuevo supercomputador europeo servirá para avanzar en la simulación de procesos de generación de nuevas formas de energía como la fusión nuclear.

Acceso al MareNostrum 5

El uso principal de este supercomputador está destinado a la investigación de científicos españoles y europeos, aunque también podrán disponer de él las empresas bajo condiciones especiales.

El acceso a la máquina será a partir de convocatorias competitivas y con evaluación por pares, en la que científicos valoran el trabajo de otros científicos y con priorización de los proyectos según su importancia.

El reparto irá en función de la inversión realizada por los estados participantes y la EuroHPC JU, que organizará convocatorias a nivel europeo para acceder al 50 % del tiempo disponible, mientras que el resto se distribuirá entre España, Turquía y Portugal. En el caso de España, el acceso será a través de las convocatorias de la Red Española de Supercomputación (RES).

Foto de familia durante la inauguración del MareNostrum 5. / BSC-CNS

Integración con ordenadores cuánticos 

Está previsto que MareNostrum 5 integre también en los próximos meses dos computadores cuánticos. Por una parte, el primer ordenador cuántico de la RES, que forma parte de la iniciativa Quantum Spain impulsada por el Ministerio de Transformación Digital a través de la Secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial (SEDIA).

Por otra, uno de los primeros ordenadores cuánticos europeos, después de que la EuroHPC Joint Undertaking seleccionara al BSC como uno de los seis centros que albergarán la primera red europea de computación cuántica. Ambos serán de los primeros de este tipo que entren en funcionamiento en el sur de Europa. 

Infografía con las características del supercomputador MareNostrum 5. / BSC-CNS

Algunas cifras del MareNostrum 5 

• Potencia de computación: tiene una capacidad de cálculo máxima de 314 petaflops, equivalente a más de 380.000 ordenadores portátiles de gama media-alta.

• Es 23 veces más potente que su predecesor MareNostrum 4, y cerca de 10.000 veces más potente que el primero de la saga, MareNostrum 1.

• Su partición de propósito general es la más grande del mundo basada en la conocida arquitectura computacional x86, con un rendimiento pico de 45,4 petaflops.

• La partición acelerada, la tercera más potente de Europa y octava del mundo, cuenta con un rendimiento pico de 260 petaflops. Dispone de 4.480 chips de última generación NVIDIA Hopper100. Cada uno de ellos, de unos 8 cm2, supera la potencia que todo el MareNostrum 1 instalado en 2004, que ocupaba toda la capilla de Torre Girona, de unos 180 m2, y que fue el cuarto más potente del mundo.

• Ambas particiones -partición de propósito general y partición acelerada- están entre los 20 supercomputadores más potentes del planeta, lo que convierte al BSC en el único centro de supercomputación de Europa con dos entradas en el Top20.

• Los cálculos que hace en una hora le llevaría a un portátil de gama media-alta 46 años.

• El supercomputador ocupa una superficie de unos 800 m2, similar al espacio que ocupan tres pistas de tenis en paralelo.

• El espacio, de más de 6 metros de altura, cuenta con un falso suelo de 120 cm para la electricidad y la refrigeración, sistema de detección y extinción de incendios y sistema de climatización.

• Los servicios necesarios para su funcionamiento, como refrigeración, transformadores eléctricos, etc., ocupan casi el triple de espacio de lo que ocupaban en el MareNostrum 4: unos 2.000 m2.

• Sus cables de cobre y de fibra óptica tienen una longitud total de 160 km. Colocados en línea recta podrían llegar desde Barcelona hasta Fraga (Huesca) o Perpignan en Francia.

• Está organizado en más de 180 racks que contienen bandejas con chips, tarjetas de red, memoria RAM y discos duros.

• Su sistema de almacenamiento podría albergar 1.280 copias de todos los libros catalogados a lo largo de la historia.

• Su construcción y el espacio adyacente se ha realizado para poder recibir las cerca de 20.000 personas que visitan el supercomputador cada año. Estas visitas buscan también fomentar las carreras científicas, especialmente entre las niñas a través del programa ‘Somos Investigadoras’.

Rubio da la bienvenida al público a bordo de este laboratorio científico en microgravedad para compartir una mirada tras bastidores a la vida y el trabajo en el espacio. El astronauta grabó la visita durante su misión de 371 días en la ISS y que constituyó el vuelo espacial individual más largo realizado por un estadounidense.

El astronauta Frank Rubio de la NASA muestra este laboratorio científico en microgravedad para compartir una mirada tras bastidores a la vida y el trabajo en el espacio

El video con el recorrido por la estación está disponible en el canal de YouTube de NASA en español, en el sitio web de la agencia, su aplicación y su servicio de transmisión NASA+.

Habitada de forma ininterrumpida desde hace más de 23 años, la estación espacial es una plataforma científica única donde los tripulantes realizan experimentos en diferentes disciplinas científicas, incluyendo las ciencias de la Tierra y el espacio, la biología, la fisiología humana, las ciencias físicas y demostraciones tecnológicas que no podrían llevarse a cabo en la Tierra.

La tripulación que vive a bordo sirve como las manos de miles de investigadores en tierra, llevando a cabo más de 3.300 experimentos en microgravedad. Durante su misión, Rubio realizó algunos de ellos durante horas a bordo del laboratorio orbital, desde estudios sobre la salud humana hasta investigaciones con plantas.

Ahora, en un trabajo publicado en la revista Waste Management, el grupo ha descrito un proceso para crear un material carbonoso estable, inocuo y apto para su uso como biocombustible sólido a partir de la co-carbonización hidrotermal de purines de cerdo y biomasa lignocelulósica.

Los purines de cerdo son un residuo difícil de tratar y altamente contaminante, ​por lo que su control es obligatorio en España. Debido a que el proceso de co-carbonización hidrotermal se lleva a cabo en presencia de agua, se obtiene una fracción líquida rica en materia orgánica soluble y nutrientes, en particular fósforo, lo que permite recuperar un biogás rico en metano y biofertilizantes inorgánicos.

Los purines de cerdo son un residuo difícil de tratar y altamente contaminante, ​por lo que su control es obligatorio en España

Estos resultados abren una nueva vía para la transformación de los purines de cerdo, que solían destinarse al compostaje en cultivos agrícolas con impactos ambientales negativos como la eutrofización, nitrificación y emisión de gases de efecto invernadero.

Además, el compost resultante tiene un bajo valor añadido. El producto sólido del tratamiento de HTC mejora las características de los residuos iniciales, aumentando el contenido de carbono y el poder calorífico, al tiempo que reduce los niveles de nitrógeno, azufre y cenizas.

UAM

Carbonización hidrotermal

Realizado a temperaturas de 180 ºC a 250 ºC y con tiempos de residencia cortos (5 a 240 minutos), el proceso de HTC elimina microorganismos patógenos y degrada contaminantes emergentes, como fármacos y hormonas. Además, facilita la transferencia de fósforo y compuestos menos estables térmicamente a la fracción líquida, donde se pueden recuperar, generando productos de alto valor añadido, como biofertilizantes y energía (biogás).

El tratamiento anaerobio de la fracción líquida permite obtener un efluente con baja concentración de materia orgánica que podría usarse como agua de riego o limpieza en las mismas granjas porcinas.

Estos hallazgos confirman que la HTC es una tecnología prometedora para la obtención de productos valiosos a partir de residuos agroindustriales

Estos hallazgos confirman que la HTC es una tecnología prometedora para la obtención de productos valiosos a partir de residuos agroindustriales, al mismo tiempo que posibilita la recuperación de agua en un ciclo cerrado y reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, promoviendo un proceso sostenible.

Así, el proceso es sostenible desde el punto de vista energético, disminuyendo la dependencia de combustibles fósiles y fomentando la producción de biocombustibles renovables, limpios y amigables con el medio ambiente.

Imagen de la planta piloto que desarrolla esta nueva técnica/Ángel Fernández Mohedano

Además, esta tecnología ofrece una solución para la eliminación de las balsas de purines de cerdo y, desde una perspectiva energética, permite recuperar entre 5 y 6 veces más energía que la digestión anaerobia de purines sin pretratamiento.

Ofrece una solución para la eliminación de las balsas de purines de cerdo, desde una perspectiva energética

Los biofertilizantes resultantes tienen alto contenido de nutrientes esenciales para las plantas y bajos niveles de metales pesados, cumpliendo con los requisitos de la normativa de la Unión Europea.

WASTE2VALUE, en colaboración con Arquimea Agrotech, ha desarrollado un reactor continuo de HTC para el tratamiento de purines de cerdo, biomasa lignocelulósica y otros residuos orgánicos, como lodos de depuradora y biorresiduos, transformándolos en productos de alto valor añadido.

Referencia:

de la Rubia, A. et al. “Co-hydrothermal carbonization of swine manure and lignocellulosic waste: A new strategy for the integral valorization of biomass wastes”. Waste Management.

Entre gritos de emoción de los controladores y el público, el despegue del Starship se llevó a cabo en Boca Chica (Texas) alrededor de las 7:03 hora local. Numerosos aficionados siguieron el acontecimiento tanto desde el condado de Cameron en EE UU como al otro de la cercana frontera con México.

"¡Fue realmente mejor que el lanzamiento anterior!", señaló SpaceX en su cuenta de X (antiguo Twitter), sin hablar en ningún momento de una explosión.

"Si bien no sucedió en un laboratorio, ni en un banco de pruebas, fue absolutamente una prueba. Lo que hicimos proporcionará datos de gran valor para continuar desarrollando rápidamente Starship", escribió la compañía en su página de internet, donde tampoco detalla por ahora los pormenores del fallo.

La compañía de Elon Musk sí destaca y se congratula de que su vehículo de lanzamiento, el más potente del mundo jamás desarrollado, propulsado por 33 motores Raptor, despegara correctamente y que la plataforma de lanzamiento haya quedado en buen estado.

The world's most powerful launch vehicle ever developed, powered by 33 Raptor engines, lifting off from Starbase pic.twitter.com/PqynIneFln

Just inspected the Starship launch pad and it is in great condition! No refurbishment needed to the water-cooled steel plate for next launch.Congrats to @Spacex team & contractors for engineering & building such a robust system so rapidly! pic.twitter.com/py5m1uhtEi

Sin embargo, según la cadena CBS, los controladores de este sistema de lanzador y nave, el más grande del mundo y con el que cuenta la NASA para regresar a la Luna, perdieron contacto con ella cuando llevaba unos 9 minutos de vuelo, a lo que siguió una gran nube de humo.

La prueba de vuelo terminó con una explosión, según diversos medios. / EFE/EPA/ADAM DAVIS

Estaba previsto que la nave diera una vuelta casi completa a la Tierra, en el plazo de una hora y media, antes de caer en el Pacífico, cerca de Hawái.

No obstante, aunque avanzó durante la prueba en este proceso, terminó igualmente con un percance cuando se encontraba a unos 145 kilómetros de la Tierra, según detalló The New York Times.

La prueba fue bien hasta la separación de la nave Starship del supercohete, pero minutos después ambos explotaron, según diversos medios, una información que detallará SpaceX 

Después de la separación, la primera etapa, el gigantesco propulsor llamado Super Heavy, se estropeó antes de caer en las aguas del Golfo de México, y aunque la nave Starship logró continuar su camino, fue poco lo que avanzó antes de explotar, según CBS.

"Con una prueba como esta, el éxito proviene de lo que aprendemos, y nos ayudará a mejorar la confiabilidad de Starship mientras SpaceX busca hacer que la vida sea multiplanetaria", indicó la compañía de Elon Musk, que seguirá actualizando los datos.

El Starship esperaba alcanzar velocidades cercanas a la orbital en esta vuelta a la Tierra, para estar mucho más cerca de aprovechar completamente su potencial. No se logró llegar a una órbita cercana con esta nave, que junto con el cohete propulsor mide 121 metros de altura (equivalente a más de 35 pisos).

Éxito en la separación

La compañía de Elon Musk había comenzado con éxito esta crítica prueba después de unos siete meses de la explosión en el aire del primer test a unos cuatro minutos de su despegue, lo que obligó a SpaceX a provocar su explosión en esa ocasión.

Este sábado, a menos de tres minutos del lanzamiento, ambas etapas se separaron con éxito y gracias a un sistema de irrigación de unos 260.000 galones de agua adoptado tras el fallo del pasado 20 abril.

Starship's hot-stage separation was the first time this technique has been done successfully with a vehicle of this size pic.twitter.com/nlfhcPo8m7

SpaceX había anticipado que este era uno de los retos del vuelo de prueba. Sin embargo, era muy posible que el test terminara en otra bola de fuego como la última vez. 

Según la compañía, su sistema de transporte reutilizable Starship está diseñado para transportar tripulación y carga a la órbita de la Tierra, la Luna, Marte y "más allá".

SpaceX pasó meses trabajando en la aprobación por parte de la Administración Federal de Aviación (FAA, en inglés), que autorizó el segundo test el miércoles pasado al considerar que "cumplió con todos los requisitos de seguridad, medioambiente, políticas y responsabilidad financiera".

La FAA por su parte señaló que investigará la "pérdida" de este cohete y de forma preliminar dijo que no ha causado lesiones a personas ni daños a la propiedad.

La nave de Artemis

Entre los clientes de Starship está la NASA, que ha recurrido a SpaceX para el contrato de Servicios de Aterrizaje Humano (HLS, en inglés) para Artemis 3, una misión que llevará astronautas a la Luna por primera vez desde la década de 1970. Su lanzamiento está previsto para finales de 2025.

De hecho, este segundo test ocurre un año después del lanzamiento de Artemis 1, que el 16 de noviembre de 2022 marcó el regreso de la NASA a la exploración lunar con un vehículo, de momento, no tripulado.

Tras esa exitosa prueba, los astronautas volarán alrededor de la Luna en Artemis 2, mientras la NASA espera contar con el Starship para sus siguientes misiones a la Luna y Marte. Así lo señaló Bill Nelson, el administrador de la NASA, que felicitó el "progreso" de SpaceX.

SpaceX anunció anoche por X (antes Twitter) y su página web que tiene previsto el lanzamiento a partir de las 7:00 hora local del sábado, con una ventana de dos horas.

We need to replace a grid fin actuator, so launch is postponed to Saturday

La Administración Federal de Aviación (FAA, en inglés) de EE UU había autorizado esta semana el lanzamiento el viernes del supercohete al considerar que SpaceX cumplía con todos los requisitos de seguridad, medio ambiente, políticas y responsabilidad financiera.

El Starship despegará este sábado, si todo sale bien, desde las instalaciones de SpaceX en la localidad de Boca Chica, en el extremo sur de Texas (EE.UU.), y lo hará propulsado por la primera etapa del cohete, el lanzador Super Heavy de 33 motores Raptor. La propia nave Starship y su propulsor Super Heavy –el más potente de la historia– están totalmente integrados.

La nave Starship, junto con el cohete propulsor Super Heavy –el más potente de la historia–, miden 121 metros de altura, como más de 35 pisos

Se prevé que la nave, que junto con el cohete propulsor mide 121 metros de altura (equivalente a más de 35 pisos), alcance su órbita y de una vuelta casi completa al planeta para culminar su trayecto en aguas del Océano Pacífico, cerca de Hawái.

La firma ha hecho algunas mejoras, entre ellas una relacionada con el proceso de separación y por el que la segunda etapa, la propia nave Starship, encenderá sus motores durante el mismo proceso de separación, y no después, en aras de conseguir más potencia.

Esquema del vuelo de prueba de Starship. / SpaceX

Se han hecho cambios también en la plataforma de lanzamiento de Starbase, en Texas, para mitigar los efectos de los motores de la primera etapa, y que constituye uno de los aspectos analizados por la FAA tras la primera prueba efectuada el 20 de abril. En aquella ocasión, la compañía SpaceX lanzó con éxito su nave y cohete, el más grande y potente jamás construido, pero estalló antes de completar la trayectoria prevista.

La NASA aguarda los resultados

La agencia espacial estadounidense se halla muy pendiente de los resultados de este nuevo vuelo de prueba, en vista de que el sistema Starship será el responsable de llevar a los astronautas de la misión tripulada Artemis III a la superficie lunar, un viaje contemplado en principio para el año 2025.

Starship será la responsable de llevar a los astronautas de la misión tripulada Artemis III a la superficie lunar a partir de 2025

El programa Artemis, con el que la NASA retornará al satélite terrestre al cabo de más de 50 años, cuenta con el cohete lanzador Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS, en inglés) y la cápsula Orión, que ya fueron probados en la misión no tripulada Artemis I, la cual entre noviembre y diciembre de 2022 orbitó la Luna y luego regresó a la Tierra.

De acuerdo con algunos medios especializados, la agencia espacial estadounidense, que se halla en una carrera con China que tiene a la Luna como meta, ha desembolsado unos 4.000 millones de dólares (3.600 millones de euros) en el desarrollo del Starship.

Según SpaceX, su objetivo es "construir un sistema de transporte totalmente reutilizable capaz de transportar tanto tripulación como carga a la órbita terrestre, ayudar a la humanidad a regresar a la Luna y, en última instancia, viajar a Marte y más allá".

Fotografía de archivo que muestra el despegue del cohete con Starship. / EFE/Abrahan Pineda-Jacome

Transportar este tipo de sustancias desde la Tierra es complejo y costoso, por lo que una de las formas de simplificar y abaratar las futuras misiones sería utilizar los recursos de los que ya dispone el planeta rojo.

En las futuras misiones tripuladas a Marte se podrían utilizar robot químicos como este, dotados de IA, para fabricar oxígeno con material recogido in situ 

Una de las posibilidades que barajan los científicos es descomponer el agua, cuya existencia en Marte se ha documentado recientemente, para producir oxígeno mediante una oxidación electroquímica, impulsada por energía solar y con ayuda de los llamados catalizadores de reacción de evolución del oxígeno (OER). El reto es sintetizarlos in situ en la superficie marciana.

En este contexto, investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC, de la Academia China de Ciencias) ya han logrado fabricar estos catalizadores a partir de meteoritos marcianos. Lo han conseguido con un robot químico dotado de inteligencia artificial (IA).

El trabajo, publicado en la revista Nature Synthesis, proporciona una prueba de concepto para generar oxígeno y, según los autores, podría tener implicaciones en las futuras misiones al planeta rojo. Su nuevo sistema robotizado químico es capaz de crear los catalizadores, de forma autónoma, con los minerales de Marte que están representados en los meteoritos.

Cinco tipos de meteoritos

Para realizar el estudio, los investigadores primero seleccionaron cinco tipos de meteoritos marcianos diferentes para que los analizará el robot químico con la IA.  De forma automatizada, este los convirtió en compuestos químicos y con ellos fabricó diversos catalizadores. Luego, probó el rendimiento de cada uno de ellos para generar oxígeno.

Durante dos meses, el robot repitió el proceso multitud de veces hasta encontrar el mejor y más eficiente catalizador, lo que, según los autores, podría haber llevado 2.000 años de trabajo a un equipo humano.

El robot encontró en dos meses el catalizador óptimo entre más de tres millones de composiciones posibles, una tarea que a los humanos les hubiera llevado 2000 años 

“Todo el proceso, incluido el pretratamiento del mineral marciano, la síntesis del catalizador, la caracterización, las pruebas y, lo que es más importante, la búsqueda de la fórmula óptima del catalizador, se realiza sin intervención humana”, destacan los autores.

“Después –añaden–, utilizando un modelo de aprendizaje automático entrenado con datos conocidos y mediciones experimentales, este método identifica automática y rápidamente la fórmula óptima del catalizador entre más de tres millones de composiciones posibles”.

Sistema adecuado para Marte

Finalmente, el equipo demostró que este sistema podía funcionar en condiciones marcianas simuladas. Una prueba a -37 °C, una temperatura habitual en Marte, confirmó que podía producir oxígeno de forma constante sin degradación aparente del compuesto que lo producía.

“Este catalizador puede funcionar de forma constante durante más de 550.000 segundos (casi una semana) a una densidad de corriente de 10 mA/cm2 y un sobrepotencial de 445,1 mV, lo que demuestra la viabilidad del sistema químico de inteligencia artificial en la síntesis automatizada de sustancias químicas y materiales para la exploración de Marte”, apuntan los autores.

Uno de ellos, Jun Jiang, adelanta que, “en el futuro, los humanos podrán establecer una fábrica de oxígeno en Marte con la ayuda de este sistema químico con IA”, y recuerda que solo se necesitan 15 horas de irradiación solar para producir la concentración de oxígeno suficiente para la supervivencia humana. “Este avance tecnológico nos acerca un paso más a la consecución de nuestro sueño de vivir en Marte”, concluye.

Recreación artística de un robot con IA fabricando un catalizador para generar oxígeno con meteoritos marcianos. / AI-Chemist Group at University of Science and Technology of China

Referencia:

Qing Zhu, Jun Jiang, Yi Luo et al. “Automated synthesis of oxygen-producing catalysts from Martian meteorites by a robotic AI chemist”. Nature Synthesis, 2023.

La compañía SpaceX, con el gobierno estadounidense como cliente principal para el transporte humano y de carga, desde y hacia la Estación Espacial Internacional, se ha consolidado como líder del mercado del transporte espacial comercial. 

En las reuniones europeas sobre el espacio celebradas en Sevilla se ha destacado que el futuro espacial de la UE pasa por la independencia tecnológica y por asegurar el acceso 

Este es el contexto en el que se ha celebrado a principios de esta semana en Sevilla la reunión informal ministerial de Competitividad del Espacio y la sesión de trabajo UE-Agencia Espacial Europea (ESA), en el marco de la Presidencia Española del Consejo de la Unión Europea.

Las conclusiones a las que han llegado los ministros y representantes de las 40 delegaciones que han participado en esta cumbre señalan que el futuro espacial de la Unión Europea pasa por reducir la dependencia tecnológica y por asegurar un acceso continuado al espacio.

También conduce a aprovechar las actividades espaciales para promover objetivos sostenibles y verdes, y por incrementar el componente comercial de la actividad del sector.

"Tenemos un objetivo principal, claro y contundente, mejorar la vida de los ciudadanos de la Unión Europea desde el espacio", remarcó en rueda de prensa la ministra en funciones de Ciencia e Innovación, Diana Morant.

Proyectos ejemplares en Europa

Para ello, la Unión y sus estados miembros han expresado la necesidad de impulsar y desarrollar sistemas espaciales con los que fortalecer la autonomía estratégica, ha apuntado la ministra, quien ha puesto tres ejemplos que ilustran la posición europea en este tema.

Uno es el sistema global de navegación por satélite europeo Galileo, "un caso de éxito del concepto de autonomía estratégica de Europa", otro el programa Copérnico de observación de la Tierra, cuyos satélites permiten monitorizar sequías, incendios o la erupción de volcanes, como en el caso de La Palma; y la constelación de satélites Iris 2, que a partir de 2027 proporcionará una infraestructura de comunicaciones segura para los organismos y las agencias gubernamentales de la UE, los servicios de emergencia y las delegaciones europeas en todo el mundo.

Durante una de sus intervenciones, los astronautas Pablo Álvarez (que prosigue su entrenamiento en un centro de la ESA en Alemania) y Sara García (en situación de reserva) han acompañado a la ministra.

Los astronautas españoles Sara García y Pablo Álvarez, durante la intervención de la ministra de Ciencia e Innovación en funciones, Diana Morant, en la presentación de la Semana del Espacio en el Palacio de Congresos (FIBES) en Sevilla. / EFE/José Manuel Vidal

La crisis de los lanzadores europeos

En cualquier caso, la ESA admite que el acceso independiente de Europa al espacio se encuentra ahora en una "crisis temporal".

Uno de los asuntos discutidos -y más difíciles- ha sido la crisis europea de lanzadores. Desde la suspensión de la cooperación entre la ESA y la agencia rusa Roscosmos por la guerra en Ucrania, Europa no puede servirse de los cohetes rusos Soyuz, y, además, Ariane 6 acumula varios retrasos; también se perdió un ejemplar del Vega C.

El director general de la ESA, Josef Aschbacher, no ha ocultado en los debates la situación de crisis en este asunto, pero ha mostrado su satisfacción por los acuerdos adoptados ayer en la cumbre de la ESA para tratar de paliar la situación, y que suponen un "cambio de paradigma".

Los ministros que participaron en esta cumbre respaldaron la hoja de ruta de la ESA para garantizar la autonomía y el acceso de Europa al espacio, que incluye una próxima generación de cohetes más competitiva y vehículos de carga capaces de ir y volver de la estación espacial. 

Un concurso de empresas europeas innovadoras conducirá a la próxima generación de cohetes y vehículos de carga capaces de ir y volver de la estación espacial 

En concreto, Aschbacher ha propuesto un concurso entre empresas europeas innovadoras para ofrecer un servicio de carga (un vehículo) de ida y vuelta a la Estación Espacial Internacional, de aquí a 2028. Esto requiere capacidad de transporte, acoplamiento en la estación y reentrada, algo que Europa no posee en la actualidad.

El objetivo es que el vehículo de servicio pueda evolucionar más adelante hacia uno tripulado y servir a otros destinos más allá de la órbita terrestre baja. Ya se ha obtenido financiación pública para la fase inicial, que se complementará con aportaciones privadas.

Misiones a la estación espacial y la Luna

Con el respaldo a estas propuestas, Europa no sólo será un socio más fuerte, sino que también podrá intercambiar plazas de astronauta para misiones a corto y medio plazo a la estación espacial o a una futura estación espacial comercial y, eventualmente, a la Luna, defienden desde la ESA.

"Sevilla ha sido un gran éxito para el espacio", ha señalado este martes el director general de la ESA, quien ha admitido sentirse aliviado porque la negociación con los 27 ha sido muy dura.

Sevilla ha sido un gran éxito para el espacio

Por su parte, el comisario europeo del Mercado Interior, Thierry Breton, ha aplaudido estas decisiones de la ESA, que "van en la buena dirección", pero ha criticado la falta de lanzadores en la actualidad.

En rueda de prensa ha manifestado que como cliente de la ESA no está contento con lo ocurrido. "Se nos había prometido un calendario para los satélites Galileo que no se ha respetado", se ha lamentado.

En este sentido ha dicho que se ha visto obligado a tomar decisiones: "Habida cuenta de que el Ariane 6 no está disponible, se nos ha propuesto desde la ESA recurrir a Space X", y se lanzarán al espacio en 2024 cuatro satélites con dos cohetes de la firma privada estadounidense.

Avanzar en la transición ecológica

La presidencia española del Consejo de la UE y la presidencia -rotatoria- alemana del Consejo de la ESA han impulsado una declaración conjunta para avanzar en la transición ecológica y la lucha contra el cambio climático a través de programas en el ámbito del espacio.

El Director Ejecutivo de la Agencia Espacial Europea, Josef Aschbacher, y la presidenta de turno, la alemana Anna Christmann, durante la cumbre en Sevilla / EFE/ José Manuel Vidal

La declaración, abierta a la firma de los países, también se centra en la colaboración público-privada y en el aumento de la comercialización en el ecosistema espacial europeo, con nueva soluciones más rentables a través del desarrollo de iniciativas de compra pública.

"Una agencia fuerte también ayudará a utilizar mejor el espacio para abordar el cambio climático, beneficiando a todos los habitantes de la Tierra", ha señalado la alemana Anna Christmann, presidenta de turno de la ESA, quien ha concluido: "Hoy los Estados miembros han reafirmado su compromiso con una ESA fuerte, permitiendo dar los primeros pasos hacia unas políticas innovadoras y competitivas".

Además, la Agencia Espacial Europea ha vuelto a reivindicar su política de "cero desechos" en el espacio y en la cumbre ha abierto la "carta de basura cero" para su firma tanto al sector público como privado.

Ahora, un equipo de investigadores e investigadoras del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales CIC biomaGUNE (País Vasco), del Instituto Internacional de Nanotecnología de la Universidad Northwestern y de la Universidad de Michigan (ambas en EE UU) ha desvelado una novedosa metodología para diseñar cuasicristales coloidales utilizando ADN. Este estudio, pionero en el campo de la nanotecnología, se publica en la revista Nature Materials.

El estudio muestra que se puede aprovechar la naturaleza programable del ADN para diseñar y ensamblar cuasicristales deliberadamente

“Es muy difícil preparar partículas con esta geometría en tamaños de unos 100 nm y con una uniformidad de tamaños suficientemente buena como para que sea posible generar estas estructuras cuasicristalinas”, explica uno de los autores, el profesor Ikerbasque de CIC biomaGUNE Luis Liz Marzán.

"Aunque ahora se conocen varios ejemplos, descubiertos en la naturaleza o por vías serendípicas (casuales), nuestra investigación desmitifica su formación y, lo que es más importante, muestra cómo podemos aprovechar la naturaleza programable del ADN para diseñar y ensamblar cuasicristales deliberadamente", señala el coautor Chad Mirkin, de la Universidad Northwestern.

La investigación partió de una propuesta del grupo de Bionanoplasmónica del centro vasco, pionero en el desarrollo de métodos de fabricación y modificación de la superficie de las nanopartículas para mejorar sus posibilidades de aplicación: "Habíamos encontrado precisamente la forma de sintetizar nanopartículas con geometría decaédrica —partículas con diez lados— y con la calidad suficiente para abordar este estudio", dice Liz Marzán.

Importancia de la geometría

"La geometría decaédrica es esencial en este caso por la simetría pentagonal que implica –añade–. Los pentágonos son elementos geométricos esenciales en los cuasicristales y esto es lo que ha permitido llegar a esos materiales tan especiales".

Por su parte, el grupo liderado por la profesora Sharon Glotzer de la Universidad de Michigan había predicho ya en 2009 el primer cuasicristal de nanopartículas en capas: "En nuestra simulación original del cuasicristal, la disposición de los decaedros dejaba espacios muy pequeños entre sí. Aquí, esos huecos los rellenaría el ADN".

Un enfoque innovador abre nuevas vías para el diseño en la nanoescala, según sus creadores

El estudio se ha centrado en el ensamblaje de nanopartículas decaédricas utilizando el ADN como estructura guía, en un medio coloidal: “Es decir, en un medio no homogéneo en el que las partículas están suspendidas en un fluido”, explica Liz Marzán.

Mediante una combinación de simulaciones por ordenador y experimentos, el equipo ha descubierto algo extraordinario: estas nanopartículas decaédricas pueden organizarse para formar estructuras cuasicristalinas con fascinantes motivos pentagonales y hexagonales (penta y hexacoordinados), que culminan en la creación de un cuasicristal dodecagonal.

Una estructura cuasicristalina robusta

"Las nanopartículas decaédricas poseen una simetría quíntuple característica que desafía las normas convencionales de los mosaicos periódicos —explica el profesor Mirkin—. Aprovechando las capacidades programables del ADN, hemos podido dirigir el ensamblaje de estas nanopartículas en una robusta estructura cuasicristalina".

El equipo de investigación ha funcionalizado nanopartículas de oro decaédricas con ADN corto de doble cadena y ha aplicado un proceso de enfriamiento controlado con precisión para facilitar el ensamblaje. “Hemos unido cadenas de ADN a las nanopartículas, para dirigir su ordenamiento, incluso de forma reversible porque es sensible a la temperatura”, apunta Liz Marzán.

Se han funcionalizado nanopartículas de oro decaédricas con ADN corto y aplicado un proceso de enfriamiento controlado con precisión para facilitar el ensamblaje

Las superredes cuasicristalinas resultantes han mostrado un orden cuasiperiódico de rango medio, con análisis estructurales rigurosos que confirman la presencia de una simetría de doce pliegues y un patrón de mosaico triangular-cuadrado, características distintivas de un cuasicristal dodecagonal.

"Gracias a la ingeniería de los cuasicristales coloidales, hemos logrado un hito importante en el campo de la nanociencia. Nuestro trabajo no solo arroja luz sobre el diseño y la creación de intrincadas estructuras a nanoescala, sino que también abre un mundo de posibilidades para materiales avanzados y aplicaciones nanotecnológicas innovadoras", ha declarado el profesor del CIC biomaGUNE.

"Las implicaciones de este avance son de gran alcance, ya que ofrece un posible modelo para la síntesis controlada de otras estructuras complejas que antes se consideraban inalcanzables", señalan los investigadores. A medida que la comunidad científica se adentra en las ilimitadas perspectivas de la materia programable, esta investigación allana el camino para avances y aplicaciones transformadoras en diversos ámbitos científicos.

Referencia:

Wenjie Zhou et al. "Colloidal Quasicrystals Engineered with DNA". Nature Materials, 2023

En los últimos años se ha llevado a cabo mucha investigación para implementar protocolos de aplicación de voltajes para llevar este control, pero siempre mediante conexiones eléctricas directamente sobre los materiales. 

Por primera vez se logran inducir propiedades magnéticas en una capa de nitruro de cobalto mediante la aplicación de un voltaje eléctrico sin usar cables

Ahora, investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y del Instituto de Ciencia de Materiales de esta ciudad (ICMAB-CSIC), con la colaboración del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-CSIC) y el sincrotrón ALBA, ha conseguido modificar por primera vez las propiedades magnéticas de una capa delgada de nitruro de cobalto (CoN) mediante la aplicación de un voltaje eléctrico sin usar cables. El estudio lo publican en la revista Nature Communications. 

Voltaje en líquido con conductividad iónica

Para conseguirlo, los investigadores han situado la muestra de material dentro de un líquido con conductividad iónica y han aplicado el voltaje a este mediante dos placas de platino, sin conectar ningún cable directamente a la muestra. 

De esta forma se genera un campo eléctrico inducido que hace que los iones de nitrógeno puedan salir del CoN y hagan aparecer magnetismo en la muestra, que pasa de no magnética a magnética. 

Las propiedades magnéticas inducidas se pueden modular en función del voltaje aplicado y del tiempo de actuación, así como la disposición geométrica de la muestra, y también se pueden realizar cambios temporales o permanentes en el magnetismo, según la orientación de la muestra respecto al campo eléctrico impuesto. 

"Conseguir controlar de manera inalámbrica el magnetismo de una muestra mediante la modificación del voltaje representa un cambio de paradigma en esta área de investigación", explica uno de los autores, Jordi Sort, investigador ICREA en el Departamento de Física de la UAB. 

Conseguir controlar de manera inalámbrica el magnetismo de una muestra mediante la modificación del voltaje representa un cambio de paradigma en esta área de investigación

Aplicaciones en medicina y computación

"Se trata de un hallazgo que puede tener aplicaciones en ámbitos muy diversos –añade–, como la biomedicina, para controlar las propiedades magnéticas de nanorobots sin cables, o en la computación inalámbrica, para escribir y borrar información en memorias magnéticas con voltaje, pero sin cableado". 

Esta nueva metodología para conseguir el control magnético inalámbrico no es exclusiva del material empleado en los experimentos, el nitruro de cobalto.

Para la investigadora del ICMAB Nieves Casañ-Pastor, “se trata de unos protocolos extrapolables a otros materiales para controlar de manera inalámbrica otras propiedades físicas, como la superconductividad, el control de memristores, la catálisis o las transiciones entre aislante y metal, así como electrodos inalámbricos para la electroestimulación neuronal, por citar unos ejemplos que pueden ampliar el ámbito de aplicación y el impacto tecnológico de esta investigación”.

Referencia:

Zheng Ma et al. “Wireless magneto-ionics: voltage control of magnetism by bipolar electrochemistry”. Nature Communications, 2023 https://doi.org/10.1038/s41467-023-42206-5

La plataforma Open Twins es el primer ecosistema abierto de gemelos digitales capaz de unir diversas tecnologías de manera integrada

Se trata de Open Twins, el primer ecosistema abierto de gemelos digitales de manera integrada, capaz de combinar las últimas tecnologías: internet de las cosas (IoT), inteligencia artificial (IA), monitorización, modelos de simulación y visualización en 3D. Los detalles de la plataforma se publican en la revista Computers in Industry y su código fuente está disponible en GitHub.

Aplicaciones en agricultura e industria

Un proyecto agrónomo para medir la presión de un plan de riego, desarrollado junto a la Universidad de Córdoba; un robot que se comunica con tecnología 5G para controlar el movimiento en la finca experimental ‘La Mayora’  (Málaga), con el objetivo de predecir la maduración y el punto óptimo de los frutos; o un modelo predictivo elaborado para la industria petroquímica 4.0 son algunas aplicaciones reales de gemelos digitales llevadas a cabo por estos ingenieros.

El término de ‘gemelo digital’ surgió en el 2010, pero no es hasta hace unos cinco años cuando se ha empezado a usar más. Son representaciones dinámicas y digitales de un objeto, proceso o sistema real que tiene la capacidad de imitar y analizar el comportamiento de estos, recuerdan los autores.

“Hasta ahora la mayoría de las plataformas existentes en este sentido eran de pago y no podían modificarse”, señala uno de ellos, el catedrático de la Escuela de Informática de la UMA Manuel Díaz, quien afirma que Open Twins supera estas limitaciones y, además, suma ‘composicionalidad’, es decir, hace posible que los ‘gemelos’ se puedan conectar entre ellos de manera más sencilla, consiguiendo estructuras más complejas.

Hasta ahora la mayoría de las plataformas existentes en este ámbito eran de pago y no podían modificarse

Por su parte, la doctoranda Julia Robles, autora principal de este trabajo, destaca que, precisamente, el hecho de poder integrar todos los componentes en una única plataforma, creando un ecosistema abierto, permite predecir comportamientos futuros y, con ello, la detección de anomalías con antelación.

“Hoy en día, la simulación y modelado de sistemas son herramientas imprescindibles en muchas industrias, como la manufactura y la automoción, ya que dejan prever cómo funcionarían sistemas reales en diferentes situaciones, evitando riesgos”, añade el tercer autor, Cristian Martín, profesor del Departamento de Lenguajes y Ciencias de la Computación.

Empresas más eficientes

El resultado ayuda a las empresas a ser más eficientes, cambiando sus pautas de comportamiento a partir de la información que ofrecen los ‘gemelos digitales’. “Gracias a ellos es posible acceder a una especie de ‘clon’ digital de un objeto real y conocer su estado en el pasado, presente y futuro sin tener que interactuar directamente con él. Esto facilita la toma de decisiones más inteligentes, reduce los costes y aumenta la calidad”, coinciden los autores.

Referencia:

Julia Robles, Cristian Martín, Manuel Díaz. “OpenTwins: An open-source framework for the development of next-gen compositional digital twins”. Computers in Industry, 2023

Tratándose de una condición para la vida resulta prioritario invertir en infraestructuras (que eviten que la mayor parte del transporte de mercancías se haga por carretera, por ejemplo), en financiación de nuevas flotas de vehículos y, también, en el control y una correcta medición de los gases de los motores a combustión que 'ensucian' el aire que respiramos. La 'limpieza' no es barata, aunque resulta una tarea ineludible porque la contaminación atmosférica incide en el medio ambiente pero, también, especialmente, en la salud humana, de un modo cada día más contrastado por la evidencia científica. 

De ello, hablamos en esta entrevista con Covadonga Astorga, una experta española del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea (EC-JRC por sus siglas en inglés: Joint Research Centre). El diálogo se produjo en el marco de la jornada 'Ciencia para las políticas públicas', dentro del ámbito de la Presidencia española del Consejo de la Unión Europea, en el Círculo de Bellas Artes de Madrid.  

Astorga está a cargo de una sección de medición de emisiones de vehículos, en la localidad italiana de Ispra, en el norte de Italia, más precisamente en Lombardía, a orillas del lago Maggiore.

Su centro somete a pruebas los motores de vehículos para medir los gases y diferentes tipos de partículas que liberarán estos, antes de que salgan al mercado

En Ispra trabajan más de 1.500 personas, aunque el JRC tiene más de 3.000 empleados en cinco países (Bélgica, Alemania, Italia, Países Bajos y España -Sevilla-), que dan asesoramiento científico independiente a la Comisión Europea en diferentes asuntos que despejan el paso a políticas y normativa continental en materia de salud, emisiones, ciberseguridad, IA, entre otros. 

En el caso de esta doctora en química y su equipo, su misión consiste en someter a pruebas los motores en sus laboratorios y calcular las maneras de medir los gases y diferentes tipos de partículas que liberarán los vehículos a punto de salir al mercado. Así, brindan argumentos científicos a la legislación, al tiempo que establecen los modos de producir y supervisar a los que tendrá que atenerse la industria. 

Con todo, a veces, los factores económicos o los grandes conflictos bélicos se interponen en las mejores estimaciones y los plazos. Sin ir más lejos, la inflación actual y algunos otros condicionantes en la zona euro han hecho que se retrase a 2027 la entrada en vigor de la normativa Euro 7, que permitirá que las emisiones de gases contaminantes de los coches se midan en condiciones reales, para prevenir trampas o malentendidos, al tiempo que se allana la transición hacia 2035, año del fin de la fabricación de coches con motores a combustión en Europa. 

¿Cuál es su función en el Joint Research Centre de Ispra?

Trabajamos en la dirección que lleva energía, movilidad y cambio climático. Concretamente, en un laboratorio de emisiones de vehículos, en el que damos soporte y asesoramiento científico a la Comisión Europea para la preparación de nuevas propuestas que se trasladan al Parlamento y al Consejo, así como en el posterior en diálogo entre los tres órganos.

Nuestro laboratorio de emisiones de vehículos damos soporte y asesoramiento científico a la Comisión Europea para la preparación de nuevas propuestas 

Allí se hacen experimentos de matrices de coches, que orientan las nuevas legislaciones que se preparan en cuanto a emisiones del transporte. Los coches actuales están dentro del estándar de emisión Euro 6, por ejemplo, en el que trabajamos desde 2012.

El JRC también sigue la implementación de las políticas; un ejemplo es lo que se llama 'vigilancia del mercado' –de vehículos que ya están en carretera, para ver si están siguiendo los límites marcados–.

¿Cómo son los procedimientos de investigación que llegan a sostener una nueva normativa?

Inmediatamente después de que entra en vigor una legislación sobre emisiones y calidad del aire, en el laboratorio comenzamos a trabajar en el nuevo estándar. Ahora estamos trabajando en el Euro 7, que es la nueva propuesta de la Comisión Europea y cuya puesta en marcha está en plena discusión.

En general, empezamos detectando necesidades. Le decimos a la Comisión: “aquí hay algo que necesita atención”. Y esa primera señal se pasa a una dirección general de tipo político.

Evaluamos qué se puede medir (cuáles son los compuestos peligrosos y las razones), en qué condiciones se puede medir y quién lo puede hacer. Participamos en todo el ciclo técnico y político, desde el desarrollo de la propuesta hasta la redacción del texto, la elaboración de mapas, tablas y experimentos. Todo eso es trabajo científico.

Y prevemos los coches que vamos a analizar con mucho tiempo de antelación.

Ahora estamos trabajando en el estándar Euro 7, que es la nueva propuesta de la Comisión Europea y cuya puesta en marcha está en plena discusión.

¿Cuál es el beneficio de contar dentro de la CE con un órgano de investigación propio en lugar de echar mano de los trabajos que proveen las universidades y otros centros?

Una cosa no excluye a la otra. El JRC estructuralmente cuenta con programas de trabajo bianuales enfocados y alineados con los programas de la Comisión. Se trata de dosieres que, de una forma transversal, dan forma a las prioridades de las políticas de la CE, como el Green Deal, por ejemplo.

Nosotros somos un ente completamente independiente que trabajamos directamente para ellos y anticipamos preocupaciones o alertas. Entre los primeros detectores que tenemos están las personas que miden emisiones: puede que el primero que alerte de algo sea un becario que está recogiendo las muestras, y esta información va ‘subiendo’. 

Sin ir más lejos, en el año 2012 ya estábamos estudiando lo que se denominó 'dieselgate', que se destapó en 2015. En 2013, nosotros ya habíamos publicado en abierto algo acerca de un comportamiento anómalo que detectamos en las mediciones.

Esta es una de las razones que justifica tener un 'brazo' de la Comisión haciendo ciencia: ir anticipando problemas. Porque, de hecho, en ciencia, las cosas no se pueden improvisar, hace falta una experimentación previa.

¿El JRC publica, habitualmente, para todo tipo de público, en revistas científicas?

Sí, se publica en abierto, en revistas científicas o en otros formatos. Hay en el JRC un editorial board que revisa la calidad científica de las publicaciones, para que queden claros los proyectos, dentro de qué programas y qué resultados arrojan con revisión interna por pares.

Por ejemplo, en mi caso, trabajé muchos años en los efectos de las bajas temperaturas en la generación de emisiones. Buscamos los coches y los combustibles que queríamos analizar (incluyendo etanol y efuels). Preparamos un paper para una revista internacional. 

Los investigadores colaboramos con Estados miembros y también tenemos reuniones con productores de vehículos. Muchas de estas discusiones se hacen globalmente y auspiciadas por Naciones Unidas

Nuestros resultados se recogen en diversos artículos publicados en revistas científicas de alcance mundial. Solemos publicar en Environmental Science and Technology, Environmental Pollution, Atmospheric Environment, entre otras.

En cuanto a la vigilancia del mercado, ¿participan los investigadores en las reuniones de alto nivel con los productores de automóviles y pueden revisar sus procesos?

Los investigadores colaboramos con Estados miembros y también tenemos reuniones con productores de vehículos. Muchas de estas discusiones se hacen globalmente y auspiciadas por Naciones Unidas, para elaborar reglamentaciones técnicas globales.

Hay cosas muy específicas que requieren la presencia de investigadores. Por ejemplo, aquellas reuniones sobre los problemas de emisiones por bajas temperaturas tenían que ver con que el comportamiento del motor a frío no es óptimo. O en discusiones acerca de los problemas del amoníaco, o de las condiciones del catalizador, que también influyen en la cantidad de gases que emite un coche. Planteamos la instrumentación de las mediciones, cuántas repeticiones se harán de una prueba, etcétera. 

Sobre Euro 7, la normativa cuya aplicación se retrasa de 2025 a 2027 ¿cuáles son las novedades en cuanto a próximas restricciones?

Será de los últimos pasos que da la CE respecto a estos motores, porque está previsto que los vehículos de combustión ya no se podrán producir a partir del año 2035 en la UE.

Antes las emisiones se medían en laboratorio, pero el coche se comporta de otra manera en carretera, dependiendo de las vías, de los conductores o la velocidad a la que se circula

Lo más importante de Euro 7 es que todas las emisiones se medirán en condiciones reales. Esta es la clave que resuelve y previene todas las cuestiones a las que nos hemos enfrentado estos años. Antes las emisiones se medían en laboratorio, pero el coche se comporta de otra manera en carretera, dependiendo de las vías, de los conductores o la velocidad a la que se circula.

Ahora se han desarrollado sistemas de emisión portátiles que se instalan en el coche y que permitirán medir los niveles de óxidos de nitrógeno, CO2 y partículas. Y con mecanismos equiparables tanto a la circulación por vías rurales como a las carreteras urbanas.

En cuanto a los retrasos en su aplicación, todo depende de la situación económica.

¿Qué pasará con estas investigaciones cuando dejen de producirse motores a combustión?

Hay vida después. Nuestra unidad se está reformulando en función del mercado eléctrico. Porque aún quedan los coches híbridos, que también tienen un motor a combustión, y que van a seguir emitiendo (menos), pero esto tiene que estar prelegislado.

También hay camiones, por cierto, incluidos en la Euro 7. En cuanto al transporte pesado, allí se estudia el hidrógeno y otros combustibles alternativos no fósiles como los efuels; este también es el caso de los aviones.

La electrificación de las motos es sencilla, porque se pueden recargar en cualquier sitio y son de corto recorrido.

Y en cuanto a los coches, hay que acelerar el tiempo de recarga eléctrica y ampliar la red de recarga.

Se han desarrollado sistemas de emisión portátiles que se instalan en el coche y que permitirán medir los niveles de óxidos de nitrógeno, CO2 y partículas

¿Cómo llevan la tolerancia a la frustración los investigadores ligados a decisiones políticas de amplio alcance?

Partimos de una formación absolutamente científica, pero en el trayecto entras en un diálogo que tiene que ser multilateral y muy respetuoso: estás hablando con un interlocutor que tiene una formación muy buena en su campo. Comunicar es más fácil si estás hablando con otro científico y, si no, es un reto.

En esa interlocución tienes que hacer un gran esfuerzo para transmitir el mensaje y comunicar su importancia. Es mi obligación con respecto a la sociedad, porque la CE tiene que devolver estos esfuerzos a los ciudadanos.

Por esto, ni siquiera creo que haya frustración, siempre que hayas conseguido transmitir el mensaje.

Los hogares inteligentes están cada vez más interconectados y comprenden una serie de dispositivos IoT que van desde teléfonos y televisores inteligentes hasta asistentes virtuales y cámaras de circuito cerrado de televisión.

Estos dispositivos tienen sensores como cámaras, micrófonos y otras formas de detectar y monitorizar lo que ocurre en nuestros espacios más privados: nuestras casas. Pero, la cuestión es: ¿se puede confiar en que estos dispositivos están manejando y protegiendo de forma segura los datos sensibles a los que tienen acceso?

Algunos dispositivos están traspasando un velo de confianza: permiten a casi cualquier empresa saber qué dispositivos hay en tu casa, cuándo estás en ella y su ubicación. Y estos comportamientos no suelen comunicarse a los consumidores

"Cuando pensamos en lo que ocurre entre las paredes de nuestro hogar, imaginamos que es un lugar privado y de confianza. En realidad, descubrimos que los dispositivos inteligentes están traspasando ese velo de confianza y privacidad, de forma que permiten a casi cualquier empresa saber qué dispositivos hay en tu casa, saber cuándo estás en ella y su ubicación.

Por lo general, estos comportamientos no se comunican a las personas consumidoras, y es necesario "mejorar la protección en el hogar", afirma David Choffnes, profesor asociado de Informática y Director Ejecutivo del Instituto de Ciberseguridad y Privacidad de la Universidad Northeastern.

El amplio trabajo de investigación —en el que han colaborado también la NYU Tandon School of Engineering, la Universidad Carlos III de Madrid, IMDEA Software, la Universidad de Calgary y el International Computer Science Institute— se ha  titulado In the Room Where It Happens: Characterizing Local Communication and Threats in Smart Homes (En la habitación donde sucede: caracterizando la comunicación local y las amenazas en las casas inteligentes) y se ha presentado esta semana en la ACM Internet Measurement Conference (ACM IMC'23) de Montreal (Canadá).

El artículo profundiza en los entresijos de las interacciones de la red local entre 93 dispositivos IoT y aplicaciones móviles, revelando una cantidad excesiva de amenazas a la seguridad y la privacidad no desveladas del todo hasta ahora y con implicaciones reales en el mundo real.

¿Entornos fiables y seguros?

Aunque la mayoría de los usuarios suelen considerar las redes locales como un entorno fiable y seguro, las conclusiones del estudio ponen de manifiesto nuevas amenazas asociadas a la exposición involuntaria de datos sensibles por parte de dispositivos IoT dentro de redes locales debido al uso inadecuado de protocolos estándar como UPnP o mDNS. Estos datos incluyen la exposición de nombres únicos de dispositivos, UUID e incluso datos de geolocalización de hogares, los cuales pueden ser cosechados por la oscura industria digital de los datos y el marketing sin que la persona usuaria sea consciente de ello.

Cualquier identificador y metadato es útil para identificar un hogar, pero la combinación de varios de ellos hace que una casa sea única y fácilmente identificable de manera global

Según Vijay Prakash, estudiante de doctorado de la NYU Tandon y coautor del artículo, "analizando los datos recogidos por la herramienta IoTInspector, encontramos pruebas de que los dispositivos IoT exponen inadvertidamente al menos una información personal identificable, como la dirección única de hardware (MAC), UUID o nombres únicos de dispositivos, en miles de hogares inteligentes del mundo real.

Cualquier identificador y metadato es útil para identificar un hogar, pero la combinación de los tres hace que una casa sea única y fácilmente identificable de manera global. A modo de comparación, si a un usuario web se le perfila utilizando la técnica más sencilla de fingerprinting, es tan única como una de cada 1.500 personas. Si se perfila un hogar inteligente con solo tres datos de dispositivos IoT, es tan único como uno de cada 1,12 millones de hogares inteligentes".

Estos protocolos de red local pueden emplearse como canales laterales para acceder a datos que supuestamente están protegidos por varios permisos de Android, como la ubicación de los hogares.

"Un canal lateral es una forma un tanto furtiva de acceder indirectamente a datos sensibles. Por ejemplo, se supone que los desarrolladores de aplicaciones Android deben solicitar permisos del sistema para obtener el consentimiento de los usuarios para acceder a datos como la geolocalización. Sin embargo, hemos demostrado que ciertas aplicaciones espía y empresas de publicidad abusan de los protocolos de red locales para acceder silenciosamente a esa información sensible sin que la persona usuaria sea consciente de ello. Todo lo que tienen que hacer es pedírselo amablemente a otros dispositivos IoT desplegados en la red local utilizando protocolos de red estándar como UPnP.", afirma Narseo Vallina-Rodríguez, profesor asociado de IMDEA Networks y cofundador de AppCensus.

Implicaciones más amplias

“Nuestro estudio demuestra que los protocolos de red local usados por dispositivos IoT no están lo suficientemente protegidos y exponen información sensible sobre el hogar y el uso que hacemos de los dispositivos. Esta información está siendo recogida de forma opaca y facilita que se elaboren perfiles de nuestros hábitos o nivel socieconómico”, añade Juan Tapiador, catedrático de la UC3M.

El impacto de esta investigación va mucho más allá del mundo académico. Las conclusiones subrayan la necesidad imperiosa de que fabricantes, desarrolladores de software, operadores de plataformas IoT y móviles y reguladores tomen medidas para mejorar las garantías de privacidad y seguridad de los dispositivos domésticos inteligentes y de los hogares. El equipo de investigación comunicó estos problemas a los proveedores de dispositivos IoT vulnerables y al equipo de seguridad de Android de Google, lo que ya ha provocado mejoras de seguridad en algunos de estos productos.

El trabajo se publica en la revista Nature Communications, donde los autores no solo desvelan el estado magnético de cintas estrechas de grafeno (de unos 2 nanómetros), sino que también presentan el método que han desarrollado para caracterizar magnéticamente cualquier nanografeno planar.

Se ha conseguido medir por primera vez el comportamiento magnético de una nanoestructura de grafeno y se presenta el método para hacerlo 

Además del INMA (un instituto mixto del CSIC y la Universidad de Zaragoza), en esta investigación han participado otros centros españoles: DIPC (Donostia International Physics Center), CINN (Nanomaterials & Nanotechnology Reserach center, CSIC-Universidad de Ovideo), CFM (Centro de Fisica de Materiales, CSIC-Universidad del País Vasco) y CIQUS (Centro Singular de investiguación en Química Biológica y Materiales Moleculares, en la Universidad de Santiago de Compostela). El desarrollo experimental se realizó en el Laboratorio de Microscopias Avanzadas (LMA) de la Universidad de Zaragoza.

Para llevar a cabo el estudio, se partió de un precursor orgánico específicamente diseñado y se sintetizaron las cintas directamente sobre una superficie magnética, obteniendo bordes atómicamente precisos consistentes en una secuencia alterna de segmentos de grafeno en zig-zag.

Esta geometría permite confinar fuertemente la nube de electrones del grafeno en torno a su borde, lo que provoca una inestabilidad que es responsable del magnetismo intrínseco de la nanoestructura de grafeno, un hecho destacable teniendo en cuenta que la cinta está formada únicamente por átomos no magnéticos de carbono e hidrógeno.

Técnica STM polarizado en espín

El método de detección es la técnica STM (scanning tunneling microscopy) polarizado en espín, una especie de microscopía que toma imágenes de la corriente de electrones que fluye entre la muestra y una aguja atómicamente afilada capaz de contar cuántos electrones viajan con una u otra magnetización.

Una aguja atómicamente afilada es capaz de contar cuántos electrones viajan con una u otra magnetización

Las nanoestructuras de grafeno de este y otros tipos resultan de gran interés para la ingeniería de estados electrónicos, ya que disponen de propiedades magnéticas y cuánticas a medida.

Las denominadas técnicas de síntesis bottom-up han logrado producir estructuras atómicamente perfectas con tamaño, forma y topología de bordes controlados. Gracias a su versatilidad, su bajo coste de producción y sus dimensiones dentro de la escala cuántica, se consideran una excelente alternativa a los dispositivos electrónicos basados en silicio.

La investigación en este campo está orientada a preservar las propiedades cuánticas y mejorar la coherencia cuántica de este tipo de cintas. “Dentro de unos años podremos ofrecer la prueba de concepto de un bit cuántico orgánico y auto-ensamblado... ¡o eso espero!", apunta Serrate.

Referencia:

Jens Brede et al. "Detecting the spin-polarization of edge states in graphene nanoribbons. Nature Communications". Nature Communications, 2023.

“Hemos hecho historia tras completar el lanzamiento del primer cohete europeo privado [desde suelo continental]”, añadían en su canal de Youtube desde donde han retransmitido el acontecimiento.

A la tercera ha sido la vencida, tras los intentos fallidos del pasado 31 de mayo, cuando la misión tuvo que ser abortada por fuertes rachas de viento en altura, y del 17 de junio, que se produjo un aborto automático a 0,2 segundos del despegue.

Ahora, el Miura 1, diseñado y construido por la empresa de Elche (Alicante) y bautizado así por la ganadería brava y como símbolo de marca española, se ha convertido en la madrugada de este sábado en el primer cohete privado 100 % español en ir al espacio.

Miura 1, de la empresa ilicitana PLD Space, se ha convertido en el primer cohete privado 100 % español en ir al espacio

Lo ha hecho desde la base militar de Médano del Loro, en Moguer (Huelva). El lanzamiento ha sido coordinado desde el Centro de Experimentación de El Arenosillo del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), unas instalaciones próximas a la base a la que el cohete regresó en septiembre.

Una vez colocado en vertical y realizadas las operaciones previas requeridas, se procedió al momento "go on go", donde se comprueba que los subsistemas del vehículo, así como la base de lanzamiento y la meteorología están en situación óptima. Se recibió la luz verde y se realizó la cuenta atrás, en español, produciéndose el lanzamiento a las 02:19 horas.

Minutos más tarde, a través de la emisión en streaming, Sara Poveda, primera empleada de PLD Space; y Roberto Palacios, ingeniero de sistemas de Miura 5 –el cohete suborbital reutilizable que se pretende lanzar en 2025 desde la Guayana Francesa–, comunicaban emocionados el éxito de la misión.

El sueño de un país

La ministra de Ciencia e Innovación en funciones, Diana Morant, visitó el mismo sábado la base militar de Médano del Loro y expresó el "orgullo" del Gobierno de España por el éxito del lanzamiento del cohete Miura 1, y aseguró que se trata de “un sueño de país”.

La ministra de Ciencia e Innovación en funciones, Diana Morant, ha visitado la base de lanzamiento del Miura 1. / EFE/Ministerio de Ciencia

“Logramos validar todas las tecnologías de Miura 1 en vuelo maximizando al mismo tiempo la seguridad, y hemos recogido una enorme cantidad de datos que nos permitirán mejorar y avanzar más rápido las tecnologías de Miura 5”, destaca PLD Space, que ahora procesa toda la información recogida y “próximamente compartirá el análisis técnico de la misión en rueda de prensa”.

Se han cumplido los objetivos de validación aerodinámica, control del lanzador en la reentrada, eyección de los paracaídas y frenado final, aunque no se ha recuperado la nave en el océano

Tras el vuelo, estaba previsto que un equipo se encargará de la recogida del cohete en el océano Atlántico una vez se produjera el amerizaje, pero esta fase no se ha podido completar, según ha reconocido la compañía.

“Los objetivos secundarios de la misión fueron todos cubiertos, incluyendo la validación aerodinámica y el control del lanzador en la reentrada, así como la eyección de los paracaídas y el frenado final. Sin embargo –añade–, no se ha podido completar esta histórica misión con la recuperación de Miura 1 en el océano”.

Éxito del vuelo de prueba

Este primer vuelo, que ha puesto en valor el trabajo que allá por 2011 iniciaron en Elche los ingenieros Raúl Torres y Raúl Verdú con 3.000 euros que hoy día se traduce en tres sedes y más de 130 empleados, tiene como objetivo principal comprobar el funcionamiento de tecnologías clave en vuelo.

Entre ellas, el perfil de empuje del motor en condiciones de vuelo, el comportamiento aerodinámico del lanzador, el seguimiento de la trayectoria nominal, el comportamiento nominal de todos los subsistemas bajo condiciones reales y la exposición a condiciones espaciales reales. 

Esta información ayudará a validar la tecnología que en el futuro se integrará en Miura 5. Además, la misión actual llevaba un experimento del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM, en Alemania) para estudiar condiciones de microgravedad, recopilando información útil para futuros vuelos suborbitales.

One team, one dream! Moments for posterity!Per aspera, ad astra! And Happy World Space Week! pic.twitter.com/ynfqVqqh23

El lanzamiento está previsto a las 02:00 de este sábado 7 de octubre

Según ha informado esta empresa de Elche (Alicante), la ventana de lanzamiento comenzará a las 02:00 horas de este sábado y se cerrará a las 10:00 horas, aunque está previsto que se lance justo al inicio de ese periodo.

La compañía ha habilitado una página web con todos los detalles de la misión, que se actualizará con material audiovisual y documentación en tiempo real. El despegue se podrá seguir por Youtube.

Este será el tercer intento de lanzamiento de Miura 1, pues el pasado 31 de mayo la empresa pospuso el vuelo de su lanzador por los vientos en altura y el 17 de junio, lo volvió a intentar produciéndose un aborto automático a 0,2 segundos del despegue.

Durante las últimas semanas, PLD Space ha concluido con éxito los dos ensayos previos, los test de los cables umbilicales y una prueba de carga completa que incluye los procedimientos anteriores al encendido del motor.

Instalaciones del INTA en la costa de Huelva

Los buenos resultados obtenidos durante estas pruebas dan luz verde a la misión de vuelo del microlanzador suborbital, ha informado la compañía, que ha recordado que este lanzamiento tendrá lugar en las instalaciones del Centro de Experimentación de El Arenosillo (Cedea) del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), en Huelva.

Asimismo, han explicado que este nuevo intento se podrá ver de manera presencial única y exclusivamente desde la playa del Parador de Mazagón, a la que únicamente se puede acceder desde el parking de esa zona.

Este primer test de vuelo permita validar en condiciones reales la tecnología desarrollada por PLD Space

El objetivo final del lanzamiento es realizar un primer test de vuelo que permita validar en condiciones reales la tecnología desarrollada hasta el momento por la compañía ilicitana, para lo que dispone de distintas ventanas de vuelo condicionadas por la seguridad de la zona, las condiciones meteorológicas y la disponibilidad del propio cohete.

Cuando esto ocurra, Miura 1 se convertirá en el primer cohete privado cien por cien español en ir al espacio.

12 minutos de misión

El vuelo tiene una duración prevista de 12 minutos. Los 6 primeros minutos se corresponden con la fase de ascenso, cuando en las condiciones de microgravedad y apogeo se alcanzarán los 80 km. de altura. 

La misión concluirá con la recuperación del cohete en el océano Atlántico una vez se haya completado el amerizaje. Para ello, se disponen de dos barcos y se cuenta con buzos especialistas en operaciones subacuáticas en alta mar y equipos de vigilancia aérea.

La misión concluirá con la recuperación del cohete en el Atlántico 

Miura 1 también lleva a bordo un experimento del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad alemán (ZARM), que tiene como objetivo estudiar condiciones de microgravedad.

De esta manera, este primer vuelo suborbital permitirá que el ZARM pueda recopilar la información necesaria para realizar experimentos científicos en futuros vuelos suborbitales. 

OBJETIVOS DE LA MISIÓN

El primer vuelo del demostrador tecnológico llamado oficialmente MIURA 1 SN1 de PLD Space tiene como objetivos primarios recabar el mayor volumen de información de vuelo posible con el fin de obtener datos que permitan determinar la validación y el diseño de la tecnología, así como potenciales mejoras o cambios en el desarrollo que posteriormente se transferirán e integrarán en el lanzador orbital Miura 5. En este sentido, cada segundo que Miura 1 esté en el aire será un segundo de éxito. 

Esta primera misión permitirá a PLD Space comprobar el funcionamiento de tecnologías clave durante el tiempo de vuelo, algo que hasta la fecha nunca se ha podido realizar. En concreto, se analizará: 

- El perfil de empuje del motor en condiciones de vuelo.

- El comportamiento aerodinámico del lanzador.

- Seguimiento de la trayectoria nominal.

- El comportamiento nominal de todos los subsistemas bajo condiciones reales.

- La exposición a condiciones espaciales reales.

Los objetivos secundarios de la misión se centrarán en la adquisición de información en vuelo de diversos subsistemas, especialmente en relación con el comportamiento de Miura 1 durante la reentrada, así como la posibilidad de llegar a condiciones de amerizaje compatibles con una recuperación del cohete en el océano Atlántico. 

Frank Rubio, nacido en EE UU de padres salvadoreños, ha pasado 371 días en el espacio, un récord para los astronautas de la NASA 

A escala mundial, el récord de mayor tiempo continuado en el espacio lo ostenta Valeri Poliakov, un cosmonauta que estuvo 437 días en la estación MIR entre 1994 y 1995. El también ruso Sergei Avdeyev ocupa el segundo lugar con una estancia de 379 días a finales de los años 90.

Frank Rubio, nacido en Los Ángeles (EE UU) de padres salvadoreños, explicó a los medios que lo primero en su lista de prioridades tras llegar a tierra firme es abrazar a su esposa e hijos.

A comienzos de la jornada de ayer, dejó la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), junto con los cosmonautas de Roscosmos Sergey Prokopyev y Dmitri Petelin, y horas más tarde realizó un aterrizaje sin incidentes asistido por paracaídas al sureste de la remota ciudad de Dzhezkazgan, en Kazajistán.

¡Bienvenido a casa, Frank!El vuelo espacial más largo para cualquiera de nuestros @NASA_Astronauts acaba. Frank Rubio ha vuelto a la Tierra tras 371 días. Su misión de larga duración a la @Space_Station nos ayudará a definir el futuro de la exploración del espacio profundo. pic.twitter.com/Gj8QPUc92u

"El tiempo que Frank ha pasado en el espacio, batiendo récords, no es solo un hito; es una importante contribución a nuestra comprensión de las misiones espaciales de larga duración", destaca el administrador de la NASA, Bill Nelson.

El tiempo que Frank ha pasado en el espacio no solo es un hito, es una importante contribución a nuestra comprensión de las misiones espaciales de larga duración

"Nuestros astronautas hacen sacrificios extraordinarios, dejando atrás sus hogares y a sus seres queridos, para hacer avanzar nuestros descubrimientos –añade–. La NASA está inmensamente agradecida por el dedicado servicio de Frank a nuestra nación y por las inestimables contribuciones científicas que hizo en la ISS. Personifica el verdadero espíritu pionero que allanará el camino para futuras exploraciones a la Luna, Marte y más allá".

Rubio emprendió su primer vuelo espacial el 21 de septiembre de 2022, junto con Prokopyev y Petelin. Durante su misión, completó 5.936 órbitas y un viaje de más de 252 millones de kilómetros, aproximadamente el equivalente a 328 viajes de ida y vuelta a la Luna. Fue testigo de la llegada de 15 naves espaciales y de la partida de tras 14 astronaves en misiones de carga tripuladas y no tripuladas.

Actividades científicas

También dedicó muchas horas a actividades científicas a bordo de la estación espacial, realizando tareas variadas que iban desde la investigación de plantas a estudios de ciencias físicas.

Una misión extendida imprevista

En realidad su estancia en el espacio estaba prevista para seis meses, pero la cápsula Soyuz MS-22 en la que debían volver tuvo una avería, una fuga de refrigerante, y regresó sin su tripulación. Hubo que esperar a que la nave Soyuz MS-23 se lanzara como sustituta el 23 de febrero de 2023.

La misión extendida de Rubio ofrece a los investigadores la oportunidad de observar los efectos de los vuelos espaciales de larga duración en los seres humanos, como señaló el administrador de la NASA, en un momento en que la agencia planea regresar a la Luna mediante las misiones Artemis y preparar la exploración de Marte.

De momento, Rubio, Prokopyev y Petelin han regresado a la Tierra a bordo de la Soyuz MS-23. Tras las revisiones médicas posteriores al aterrizaje, la tripulación viajará a Karaganda (Kazajistán). A continuación, el astronauta estadounidense embarcará en un avión de la NASA con destino a Houston.

La tripulación que queda en la estación

Al desacoplarse esta nave Soyuz, comenzó oficialmente la Expedición 70 a bordo de la estación. Los astronautas de la NASA Loral O'Hara y Jasmin Moghbeli permanecen a bordo del puesto orbital junto con el astronauta Andreas Mogensen de la Agencia Espacial Europea (ESA), que se convirtió en comandante de la estación el 26 de septiembre, el astronauta Satoshi Furukawa de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y los cosmonautas de Roscosmos Konstantin Borisov, Oleg Kononenko y Nikolai Chub.

Mogensen, Moghbeli, Furukawa y Borisov regresarán a la Tierra en febrero de 2024, tras un breve relevo con la tripulación de la misión SpaceX Crew-8 de la NASA. Está previsto que O'Hara vuelva a la Tierra en marzo de 2024, mientras que Kononenko y Chub pasarán un año a bordo de la estación y regresarán a casa en septiembre de 2024.

Iniciativas como esta tratan de demostrar que una infraestructura espacial que emplea las leyes de la mecánica cuántica se puede utilizar para mantener seguro el intercambio de información entre varios puntos.

El uso de esta tecnología cuántica proporciona mayor seguridad que la convencional y se podría incorporar a la constelación europea IRIS2 de comunicaciones seguras por satélite

El Ministerio de Ciencia e Innovación, a través del Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI), ha publicado la licitación de este proyecto. Está dotado con 125 millones de euros de los fondos europeos del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia del Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital, a través de la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones e Infraestructuras digitales.

La ministra de Ciencia e Innovación en funciones, Diana Morant, ha destacado que el uso de la tecnología cuántica proporciona mayor seguridad que la tecnología convencional y, por ello, el Gobierno está capacitando a España para ser uno de los países líderes en esta tecnología, que podría ser incorporada en la constelación europea de comunicaciones seguras por satélite, también llamada IRIS2 (Infraestructura para la Resiliencia, la Interconectividad y la Seguridad por Satélite).

La misión española quiere prestar servicios tanto en el contexto de las comunicaciones gubernamentales como para usuarios civiles, corporativos y comerciales en la gestión de infraestructuras, servicios y aplicaciones con impacto en el medioambiente, la seguridad o las finanzas, entre otras áreas.

Dos protitipos

El proyecto se compone de dos submisiones o prototipos. Por un lado, la submisión QKD GEO, con un presupuesto de 105 millones de euros, está dirigida al desarrollo de una carga útil para ser embarcada en un satélite geoestacionario a 35.786 kilómetros sobre el nivel del mar y su segmento terreno asociado. España se convertiría así en el primer país en desarrollar un sistema desde órbita geoestacionaria.

España podría ser el primer país en desarrollar un sistema cuántico de este tipo desde órbita geoestacionaria, a 35.786 km de altura

Por otro, la submisión QKD LEO, con una dotación de 20 millones de euros, está dirigida al desarrollo de una carga útil destinada a ser embarcada en un satélite de órbita terrestre baja (LEO en inglés, a menos de 2.000 km de altura) y su segmento terreno asociado.

Cada submisión se desarrolla en dos fases: una primera competitiva de diseño de la solución y una segunda de adjudicatario único para el desarrollo, construcción y pruebas de verificación y validación de prototipos.

La duración total del proyecto será de 24 meses aproximadamente en dos fases. En una primera de 4 meses se designarán un máximo de dos adjudicatarios por submisión para el desarrollo de dos propuestas competitivas del diseño.

Luego vendrá una segunda etapa de 20 meses en la que, tras seleccionar un adjudicatario por submisión, este desarrollará, construirá y validará el prototipo de su solución propuesta.

El proyecto se desplegará en coordinación con el Comisionado de otro mayor, el Proyecto Estratégico para la Recuperación y Transformación Económica (PERTE) Aeroespacial, y la Agencia Espacial Española.

El administrador de la NASA, Bill Nelson, afirmó que la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio decidió nombrar a un nuevo director –cuya identidad no se quiso revelar– para encontrar sentido a los sucesos observados en el cielo que no pueden identificarse como globos, aeronaves o como fenómenos naturales conocidos desde una perspectiva científica.

"Usaremos la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para buscar anomalías en los cielos y continuaremos buscando habitabilidad", explicó en una conferencia de prensa en la que se presentó el informe independiente que ha animado a tomar estas medidas y mejorar la identificación de los ovnis.

Usaremos la inteligencia artificial para buscar anomalías en los cielos y continuaremos buscando habitabilidad

La jefa de la Misión Científica de la NASA, Nicola Fox, afirmó que los ovnis "son uno de los mayores misterios de nuestro planeta" y esto se debe a "la cantidad limitada de datos de alta calidad que rodean estos incidentes y que a menudo los hacen inidentificables".

"Si bien existen numerosos relatos de testigos presenciales e imágenes asociadas con los FANI, no son consistentes, no son detallados ni pueden usarse para sacar conclusiones científicas definitivas sobre su naturaleza y origen", afirmó.

Aunque existen relatos de testigos presenciales e imágenes de los ovnis/FANI, no son consistentes ni pueden usarse para sacar conclusiones científicas sobre su naturaleza y origen

La NASA ha llegado a estas conclusiones tras las recomendaciones del informe Fenómenos anómalos no identificados, presentado ahora y que encargó a un equipo de científicos independientes. El documento afirma que "en la actualidad, la detección de los FANI suele ser fortuita, capturada por sensores que no fueron diseñados ni calibrados para este propósito y que carecen de metadatos completos".

La detección de estos fenómenos suele ser fortuita y con datos incompletos, lo que hace que su origen sea incierto, según el informe

"Sumado a un archivo y una conservación de datos incompletos, hace que el origen de numerosos fenómenos de este tipo siga siendo incierto", añade.

Por tanto, los expertos recomiendan a la NASA que desempeñe "un papel destacado" en el esfuerzo de todo el Ejecutivo para comprender los FANI, "aprovechando su amplia experiencia para contribuir a un enfoque integral, basado en evidencia y arraigado en el método científico".

El director del nuevo departamento dedicado a los ovnis, detalló Fox, se encargará de "centraliza las comunicaciones, los recursos y las capacidades analíticas de datos de todo el Gobierno federal para establecer una base de datos sólida para la evaluación de cualquier dato futuro".

"El director aprovechará la experiencia de la NASA en inteligencia artificial, aprendizaje automático y observación espacial, herramientas que apoyarán y mejorarán la iniciativa gubernamental", agregó.

Compromiso de transparencia

En la rueda de prensa, Nelson –exsenador demócrata que en 1986 se convirtió en el segundo miembro del Congreso en viajar al espacio– negó que el Ejecutivo estadounidense esté siendo poco transparente con los fenómenos que se encuentran y no se pueden identificar e insistió en que la NASA no ha hallado "ninguna evidencia de que los FANI tengan un origen extraterrestre".

No hay ninguna evidencia de que los fenómenos anómalos no identificados (FANI) tengan un origen extraterrestre

"Hoy hay mucha preocupación de que existan documentos clasificados y de que el Gobierno estadounidense no esté siendo abierto. Bueno, nosotros somos el Gobierno y estamos abiertos y lo estaremos sobre esto", insistió Nelson, quien también reconoció que no puede poner la mano en el fuego por otros departamentos gubernamentales que estén involucrados en el análisis de ovnis.

El pasado julio, un subcomité del Congreso de Estados Unidos pidió al Gobierno que informe de los datos que tiene sobre objetos voladores no identificados tras escuchar la declaración de exmiembros del Ejército que aseguraron haberlos visto y que también dijeron que las autoridades guardan pruebas de ellos.

Los integrantes del subcomité demandaron que el Gobierno estadounidense establezca un sistema "transparente y seguro" para que estos incidentes puedan ser reportados ante las autoridades sin dañar la reputación de los testigos.

Un asunto de seguridad nacional

En la rueda de prensa de este jueves estuvieron presentes varios de los expertos que participaron en el estudio, entre ellos Daniel Evans, quien afirmó que entender a los FANI es vital porque "brinda la oportunidad de ampliar nuestra comprensión del mundo que nos rodea" y que además es necesario por temas de seguridad nacional.

"Su presencia plantea serias preocupaciones sobre la seguridad de nuestros cielos y es obligación de esta nación determinar si estos fenómenos suponen algún riesgo potencial para la seguridad del espacio aéreo", afirmó.

El estudio de los ovnis y la creación de este nuevo departamento será fundamental, además, para dejar de ver a los ovnis, ahora los FANI en sentido amplio, como "algo sensacionalista" y empezar a estudiarlos como un fenómeno puramente científico.

Nelson afirmó que es necesario "cambiar la conversación sobre los FANI del sensacionalismo a la ciencia" y se comprometió a que todo lo que la NASA encuentre se compartirá "de forma transparente con todo el mundo".

Reunión pública del equipo de estudio independiente de fenómenos aéreos no identificados (FANI) en la sede de la NASA en Washington el pasado 31 de mayo. / EFE/Joel Kowsky/NASA

Hasta ahora, la exfoliación mecánica que se realiza para obtener láminas de estos materiales consiste en usar una cinta adhesiva sobre el material que se quiere exfoliar. Al separar la cinta del material, en ella quedan pegadas capas minúsculas, que son las que tienen las propiedades específicas que se buscan en cada material.

Sin embargo, aunque este método es económico y proporciona copos (‘flakes’, en inglés) de gran calidad, no es tan escalable como otros. Para solucionar esto, se ha diseñado un sistema de rodillos con cilindros de un polímero (polioximetileno) que giran enfrentados.

Se ha diseñado un sistema de rodillos con cilindros de un polímero que giran enfrentados.

Los rodillos están recubiertos de cinta adhesiva y sobre ellos se pone el material a exfoliar.  Cuando se hacen girar ambos cilindros, estos se tocan mientras giran, replicando a mayor escala el proceso de adherir/despegar que se hace en la exfoliación mecánica manual.

“Al final del proceso, la cinta adhesiva queda completamente cubierta de grafeno, disulfuro de molibdeno o cualquier otro material en capas”, explica Carmen Munuera, investigadora del ICMM-CSIC y una de las autoras del trabajo.

Para evitar que los rodillos se toquen siempre en el mismo punto, se ha optado por fabricarlos con diámetros que se corresponden a números primos grandes, lo que asegura “que se requieran muchas revoluciones antes de que los cilindros vuelvan a su alineación relativa inicial”, señala Andrés Castellanos-Gómez, también científico del ICMM-CSIC y autor principal del estudio. Gracias a esto, se consigue que el material esté distribuido de forma homogénea en la cinta adhesiva.

Al final del proceso, la cinta adhesiva queda completamente cubierta de grafeno, disulfuro de molibdeno o cualquier otro material en capas

De este modo, han diseñado un dispositivo que no solo es versátil porque puede utilizarse con diferentes materiales bidimensionales, sino que el resultado es óptimo (las láminas tienen una alta relación de aspecto al conseguir un buen tamaño lateral) y la transferencia del material es sencilla.

“Con nuestro método, hemos logrado un notable equilibrio entre costo, escalabilidad y rendimiento”, destaca Munuera, que señala que, como la técnica no tiene disolventes, tampoco deja residuos entre las láminas, “lo que tendría un impacto negativo en factores como la conductividad”. 

El equipo es de un tamaño bastante pequeño, lo que permite trabajar con él en espacios reducidos, necesario para trabajar con materiales que se degradan en condiciones ambiental. Por otro lado, los investigadores han compartido los planos de su invento en el propio estudio para que cualquier otro laboratorio pueda reproducirlo y trabajar con él.

“Este método ofrece oportunidades para la automatización, lo cual podría impulsar su uso comercial”, añade Munuera. “Es una opción atractiva para aplicaciones en electrónica y optoelectrónica, y para la fabricación de sensores y componentes electrónicos rentables para dispositivos flexibles”, concluye Castellanos-Gómez.

Referencia: 

A. Castellanos-Gomez et al. "High-Throughput Mechanical Exfoliation for Low-Cost Production of van der Waals Nanosheets", Small Methods

El film cuenta la historia de Hernández, que nació en 1962 en French Camp, en California (EE UU). Sus padres eran migrantes mexicanos, y trabajó con ellos recolectando frutas y verduras.

La vida del astronauta José Hernández se mostrará en la próxima película A Million Miles Away (A millones de kilómetros)

En alguna ocasión ha explicado como se despertó su interés por el espacio: "Me encontraba limpiando con azadón una fila de remolacha azucarera y escuché en la radio que Franklin Chang-Díaz (otro hispano) había sido seleccionado como astronauta, y ese fue el momento en que dije ‘quiero viajar al espacio’. Desde entonces es algo por lo que luché cada día"​.

Estudió en la Universidad del Pacífico, posteriormente hizo una maestría en ciencias e ingeniería eléctrica en la Universidad de California en Santa Bárbara y en 2004 fue seleccionado por la NASA para su equipo de astronautas.

Hernández realizó su primer viaje al espacio en la misión STS-128, lanzada en 2009 a la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés). Desde allí tuiteó por primera vez en español.

Para la película, que en EE UU se estrenará a mediados de este mes, la NASA aportó sus conocimientos técnicos, metraje e imágenes, y obtuvo las autorizaciones necesarias para el diseño de decorados, atrezo y vestuario.

"José, un astronauta latino, es uno de los muchos profesionales de distintos orígenes que han contribuido a nuestra labor de explorar los secretos del universo en beneficio de todos", apunta Elaine Ho, directora de diversidad de la sede central de la NASA en Washington.

"Su historia, que destaca el poder de la perseverancia para alcanzar tus sueños, es una inspiración para individuos de todos los orígenes", añade. Desde 1980, la agencia ha seleccionado más de una docena de astronautas latinos. 

La historia de José Hernández destaca el poder de la perseverancia para alcanzar tus sueños: una inspiración para individuos de todos los orígenes

"El estreno de esta película coincide con el inicio del Mes de la Herencia Hispana, lo que proporciona una plataforma importante para ayudar a contar historias como la de Hernández, a la vez que fomenta el conocimiento de la historia de la NASA e inspira a una nueva generación: la Generación Artemis", señala Brian Odom, historiador jefe de la sede de la NASA.

La agencia espacial estadounidense está comprometida con una cultura de diversidad e inclusión para toda su plantilla. Actualmente continúa su andadura de misiones de exploración lunar a través del programa Artemis, con el que se enviará a la primera mujer y a la primera persona no blanca a la superficie lunar. Después, su próximo gran salto será viajar a Marte.

José Hernández ( abajo en el centro) en el interior del Nodo 1 de la Estación Espacial Internacional durante la misión STS-128. / NASA

En 2024 orbitarán la Luna los cuatro integrantes de la misión Artemis II y a partir de 2025 está previsto el alunizaje

"Esto es real, no es un sueño", dijo el comandante de Artemis II, Reid Wiseman, señalando la nave Orion, a bordo de la que viajará en 2024 hasta el satélite terrestre para orbitarlo junto a otros tres compañeros: el piloto afroamericano Victor Glover, la especialista de misión Christina Hammock Koch –primera mujer que vuela más allá de la órbita terrestre baja– y el especialista canadiense Jeremy Hansen.

A partir de finales de 2025 está previsto lanzar la misión Artemis III para alunizar con tripulación en nuestro satélite, y luego una IV posterior. Las naves Orion de estas misiones también se encuentran en la misma nave industrial del KSC, junto al Módulo Europeo de Servicio que tendrán asociado y que ha sido construido por la empresa europea Airbus.

Cápsula Orión para la misión Artemis II en el Centro Espacial Kennedy. / EFE/Ana Mengotti

Pam Melroy, vice administradora de la NASA, destacó la importancia de la cooperación internacional en Artemis, con 28 signatarios del programa, y que se "sentarán precedentes y normas de comportamiento para los humanos en el sistema solar".

Por su parte, el administrador de la NASA, Bill Nelson, expresó su entusiasmo por la histórica misión Artemis II a la órbita lunar, la primera tripulada al satélite en más de 50 años, y precisó que "volvemos" para "aprender a vivir en un entorno del espacio profundo durante largos períodos de tiempo".

Después de más de 50 años, vamos a volver a la Luna, a una Luna diferente, y regresar a salvo 

"Vamos a volver a una Luna diferente" y "regresar a salvo", con la colaboración de socios comerciales e internacionales, declaró Nelson, quien también apunto que, si culmina con éxito esta misión alrededor de la Luna, la misión Artemis III alunizará en el polo sur del satélite.

Carrera espacial con China

En este contexto de regreso a la Luna y creación de bases permanentes en su superficie, el administrador de la NASA reconoció que EE UU se encuentra en una "carrera espacial con China" por llegar antes: "No quiero que China llegue primero al polo sur (de la Luna) y diga: 'Es nuestro. Fuera'. Queremos estar seguros de que está disponible para todos y proteger los intereses de la comunidad internacional".

También recordó las palabras de John F. Kennedy y su compromiso con la exploración espacial y el viaje a la Luna: "Nos dijo que fuéramos a la Luna, no porque sea fácil, sino porque es difícil. Y el espacio es difícil. Es la superación de este entorno tan duro lo que nos va a llenar como descubridores". "Por eso vamos a regresar a la Luna y luego viajar a Marte", aseveró.

El comandante Wiseman coincidió al señalar que la medida del éxito de la Artemis II es poder luego ver a sus colegas en la superficie lunar y a las personas que seguirán sus pasos caminando en Marte y regresando a la Tierra.

Los autores se centraron en una característica única de la física cuántica conocida como fluctuaciones del vacío. Podrías pensar que el vacío es un espacio sin nada de materia ni luz. Sin embargo, en el mundo cuántico, incluso este espacio "vacío" experimenta fluctuaciones o cambios. Imagina un mar en calma que de repente se llena de olas: eso es similar a lo que ocurre en el vacío a nivel cuántico. 

Los autores se han centrado en una característica única de la física cuántica conocida como fluctuaciones del vacío, que ya han permitido generar números aleatorios y están detrás de fenómenos cuánticos fascinantes

Este tipo de fluctuaciones ya han permitido a los científicos generar números aleatorios. También son las responsables de muchos fenómenos cuánticos fascinantes descubiertos en los últimos cien años.

Trabajando con estas fluctuaciones del vacío,  los postdoctorandos del MIT Charles Roques-Carmes y Yannick Salamin, junto a sus profesores Marin Soljačić, John Joannopoulos y otros colegas han logrado controlar la aleatoriedad cuántica, un avance importante para la llamada computación probabilística.

Computación convencional vs probabilística

Convencionalmente, los ordenadores funcionan de forma determinista, ejecutando instrucciones paso a paso que siguen un conjunto de reglas y algoritmos predefinidos. En este ámbito, si se ejecuta la misma operación varias veces, siempre se obtiene exactamente el mismo resultado. Este enfoque ha impulsado nuestra era digital, pero tiene sus limitaciones, especialmente cuando se trata de simular el mundo físico u optimizar sistemas complejos, tareas que a menudo implican grandes cantidades de incertidumbre y aleatoriedad.

Aquí es donde entra en juego el concepto de computación probabilística. Estos sistemas aprovechan la aleatoriedad intrínseca de ciertos procesos para realizar los cálculos. No proporcionan una única respuesta "correcta", sino una serie de resultados posibles, cada uno con su probabilidad asociada. Esto los hace idóneos para simular fenómenos físicos y afrontar problemas de optimización en los que pueden existir múltiples soluciones y en los que la exploración de distintas posibilidades puede conducir a una solución mejor.

Sin embargo, la aplicación práctica de la computación probabilística se ha visto dificultada históricamente por un obstáculo importante: la falta de control sobre las distribuciones de probabilidad asociadas a la aleatoriedad cuántica. Aquí es donde la investigación llevada a cabo por el equipo del MIT introduce una posible solución.

Uso de tecnología láser

En concreto, los investigadores han demostrado que inyectar un "sesgo" láser débil en un oscilador paramétrico óptico, un sistema óptico que genera números aleatorios de forma natural, puede servir como fuente controlable de aleatoriedad cuántica "sesgada".

Configuración experimental para generar números aleatorios sintonizables a partir de fluctuaciones del vacío. / Charles Roques-Carmes, Yannick Salamin

"A pesar del amplio estudio de estos sistemas cuánticos, no se había explorado la influencia de un campo sesgado muy débil", señala Roques-Carmes, "nuestro descubrimiento de la aleatoriedad cuántica controlable no solo nos permite revisar conceptos de óptica cuántica de hace décadas, sino que también abre posibilidades en la computación probabilística y la detección de campos ultraprecisa".

El equipo ha logrado manipular las probabilidades asociadas a los estados de salida de un oscilador paramétrico óptico, creando así el primer bit probabilístico fotónico controlable (p-bit)

El equipo ha logrado manipular las probabilidades asociadas a los estados de salida de un oscilador paramétrico óptico, creando así el primer bit probabilístico fotónico controlable (p-bit). Además, el sistema ha mostrado sensibilidad a las oscilaciones temporales de los pulsos de campo 'sesgado', incluso muy por debajo del nivel de un solo fotón.

Roques-Carmes explica a SINC como han empleado aquí el concepto de sesgo: "Como metáfora, puedes pensar en el lanzamiento de una moneda y medir cara o cruz. Si la moneda está perfectamente equilibrada, la probabilidad de que salga cara o cruz es del 50 %. Ahora bien, si hay algún tipo de desequilibrio, se puede obtener un ratio diferente p:(100-p) donde p no es exactamente 50. Esto es lo que llamamos un sesgo, o desviación, en la distribución; y en nuestro experimento lo introducimos en un generador de números aleatorios que utiliza las fluctuaciones cuánticas como fuente de aleatoriedad”.

Ilustración artística de la generación de números aleatorios sintonizables a partir del vacío cuántico. / Lei Chen

“En nuestro estudio –destaca-, hemos avanzado en el campo de la física cuántica al ganar el control sobre la aleatoriedad cuántica. Gracias a nuestro trabajo con las fluctuaciones del vacío, hemos encontrado una forma de ajustar esta aleatoriedad utilizando el "sesgo" láser débil. Este paso puede tener implicaciones útiles para la computación probabilística. También creemos que es la primera vez que se genera una fuente sintonizable o ajustable de aleatoriedad cuántica”.

Creemos que es la primera vez que se genera una fuente sintonizable o ajustable de aleatoriedad cuántica

"La computación probabilística, que aprovecha la aleatoriedad para realizar cálculos, puede ser muy valiosa para simular fenómenos físicos y problemas complejos de optimización. Sin embargo, la falta de control sobre la aleatoriedad cuántica ha sido un escollo. Nuestra investigación podría ofrecer una vía para sortear este reto, aunque sea modestamente, creando un bit probabilístico fotónico controlado (p-bit)", añade.

Por su parte, el coautor Yannick Salamin, comenta: "Nuestro sistema fotónico de generación de p-bits permite actualmente producir 10.000 bits por segundo, cada uno de los cuales puede seguir una distribución binomial arbitraria. Esperamos que esta tecnología evolucionará en los próximos años, dando lugar a p-bits fotónicos de mayor velocidad y a una gama más amplia de aplicaciones".

El profesor Marin Soljačić concluye destacando las implicaciones más amplias del trabajo: "Al hacer de las fluctuaciones del vacío un elemento controlable, estamos ampliando los límites de lo posible en computación probabilística mejorada cuánticamente. La perspectiva de simular dinámicas complejas en áreas como la optimización combinatoria y las denominadas simulaciones de cromodinámica cuántica en rejilla es muy emocionante".

Referencia:

Charles Roques-Carmes et al. “Biasing the quantum vacuum to control macroscopic probability distributions”. Science, 2023.

Para hacer frente a este reto, un estudio internacional liderado por investigadores de la Universidad de Murcia y de la Plataforma Temática Interdisciplinar (PTI) Clima y Servicios Climáticos del CSIC propone una estrategia, basada en el análisis de la variabilidad natural de los recursos, para planificar un despliegue de instalaciones eólicas y solares fotovoltaicas que optimice su complementariedad espacio-temporal y minimice las fluctuaciones de la producción conjunta de ambas energías.

Una ubicación óptima de las instalaciones de cada tecnología reduciría hasta un 60 % las anomalías mensuales de la producción total de electricidad eólica y solar

El resultado de la investigación se ha llevado a la práctica con la creación de una herramienta de libre acceso denominada Climax. Se trata de un modelo que identifica regiones con una variabilidad temporal similar de ambos recursos (solar y eólico) y determina las cuotas óptimas de cada tecnología en dichas regiones. Es decir, busca aquellos lugares donde las energías solar y eólica puedan ser aprovechadas al máximo desde una perspectiva no individual, sino conjunta.

Según los investigadores, una ubicación óptima de las instalaciones de cada tecnología reduciría hasta un 60 % las anomalías mensuales de la producción total de electricidad eólica y solar.

Esta metodología podría reducir la intermitencia de la generación conjunta de solar y eólica, para ayudar a planificar el despliegue de nuevas unidades de producción

Proyecto piloto

A pesar del carácter experimental y piloto de la aplicación, el mero desarrollo de esta herramienta supone un avance sustancial respecto a trabajos anteriores que aportaban investigaciones estrictamente académicas sobre la complementariedad de ambas energías.

“Presentamos una nueva metodología basada en la ciencia del clima para reducir la intermitencia indeseada de la generación conjunta de solar y eólica, con el objetivo de ayudar a planificar el despliegue de nuevas unidades de producción renovable”, explican los investigadores en el artículo publicado en la revista Earth’s Future.

En este sentido, los expertos consideran que las regiones europeas incluidas en el análisis deberían hacer esfuerzos en sus políticas energéticas hacia el despliegue de más instalaciones solares con el fin de reducir la volatilidad mes a mes de la producción combinada eólica-solar. “Los beneficios serían enormes, sobre todo para regiones del sur de Europa y a nivel continental”, concluyen.

Bautizado técnicamente como M4, pero apodado Morphobot, el invento se ha diseñado para múltiples ámbitos de aplicación, entre ellos, “exploraciones de Marte, entrega automatizada de paquetes en zonas residenciales, así como labores de búsqueda y rescate tras catástrofes naturales”, explica a SINC Alireza Ramezani, profesor del departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática en la universidad estadounidense y autor principal del trabajo. Además, los hallazgos también pueden ser útiles para mejorar los dispositivos ya destinados a estos usos específicos.

Morphobot es capaz de transformar sus apéndices de ruedas a propulsores y de piernas a manos

Los investigadores se han inspirado en animales como aves, suricatos y focas para crear este robot. Algunas especies pueden adaptar el uso de sus extremidades para enfrentarse a distintos terrenos.

Por ejemplo, los leones marinos pueden caminar por tierra con las aletas, los suricatos se sostienen sobre las extremidades posteriores para explorar su entorno y los pájaros chukar pueden usar las alas para subir a cuatro patas por pendientes pronunciadas.

“Tenemos curiosidad por entender cómo las aves, a pesar de su pequeño tamaño corporal, muestran numerosos modos de movilidad”, declara Ramezani. “Copiar la locomoción de las aves plantea importantes retos”.

El autómata imita la locomoción de algunos animales. / Eric Sihite/Nature Communications

Imitando la capacidad de reutilización de las extremidades de los animales, pueden diseñarse robots móviles con extremidades multifuncionales que les permita adaptar sus estrategias de movimiento a espacios complejos.

El autómata es capaz de volar, rodar, arrastrarse, agacharse y dar volteretas

Bajo esta premisa, el equipo científico desarrolló este robot que puede moverse con versatilidad por distintos entornos. Morphobot vuela, rueda, se arrastra, se agacha, hace equilibrios y da volteretas. Esto le permite caminar por terrenos abruptos, atravesar pendientes pronunciadas, superar grandes obstáculos o atravesar senderos de techo bajo.

Ramezani y sus colegas se han tenido que enfrentar a una serie de dificultades para lograr el diseño final. “Cumplir los requisitos contradictorios que imponen los diferentes modos de locomoción en una sola plataforma es un enorme desafío”, destaca el ingeniero. “Los robots terrestres necesitan componentes voluminosos, mientras que los aéreos requieren estructuras ligeras. Integrar estos requisitos en un único aparato puede ser todo un reto”.

El robot puede volar, rodar, arrastrarse, agacharse y dar volteretas. / Eric Sihite/Nature Communications

Morphobot tiene cuatro patas con dos articulaciones cada una y ventiladores en los extremos. Con un peso de seis kilos, mide 70 centímetros de largo y 35 de alto, ancho y alto. Además, los ventiladores pueden funcionar como patas, propulsores o ruedas.

Integrar todos los requisitos de los distintos modos de locomoción en una única plataforma es todo un reto

Los investigadores todavía deben dar varios pasos antes de aplicar el invento a la vida real. Como una de sus utilidades pretende ser las exploraciones en Marte, “necesitamos mejorar la resistencia espacial, es decir, debe ser capaz de operar en entornos hostiles”, señala Ramezani.

De todos modos, los resultados recabados hasta ahora demuestran las ventajas de diseñar robots con apéndices polivalentes para desplazarse por terrenos variados y difíciles, destacan los autores.

Referencia:

Ramezani, A. “Multi-Modal Mobility Morphobot (M4) with appendage repurposing for locomotion plasticity enhancement” Nature Communications (2023)

Como experta en telecomunicaciones, sus líneas de investigación comprenden el procesamiento de señales de audio y el ruido ambiental. En concreto, la científica ha estudiado en profundidad los sonidos en entornos submarinos.

Torres también ejerce una importante labor por la integración y promoción de mujeres en la educación STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas, por sus siglas en inglés) ), y forma parte de la junta directiva de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas). De igual manera, trabaja en la defensa de los derechos de las mujeres LBT como presidenta de la asociación Nós Mesmas.

¿Qué le llevó a centrar sus estudios en el sonido de los mares?

Tenía experiencia docente en el ámbito del ruido ambiental y había participado en proyectos relacionados con esta cuestión. En mi grupo de investigación nos planteamos hace años abrir nuevas líneas, y justo entonces la Universidad de Vigo comenzó a organizar el Campus do Mar, que pretende impulsar estudios marítimos, y yo soy muy aficionada a la vela. Tengo embarcación y he desarrollado cierta sensibilidad por los temas medioambientales en las aguas, así que se me ocurrió trasladar mi conocimiento sobre la contaminación acústica al entorno submarino.

¿Cómo puede el ruido ayudarnos a entender los ecosistemas oceánicos?

El sonido en el mar se propaga muy bien, y puede proporcionar gran cantidad de información. En tierra, podemos instalar una cámara de vídeo, por ejemplo, para observar un nido de buitres o ver si los leones se acercan a beber a una charca. Sin embargo, la luz viaja muy mal debajo del agua, por lo que muchos estudios medioambientales o de biodiversidad se basan en el sonido.

La monitorización acústica pasiva consiste en poner un hidrófono en el agua y captar los sonidos. Esto proporciona información sobre lo que sucede ahí abajo, como la presencia de seres vivos. Nos puede ayudar a hacer recuento de poblaciones, detección de individuos o realizar una valoración sobre el estado de la biodiversidad.

La monitorización acústica pasiva consiste en poner un hidrófono en el agua y captar los sonidos. Esto proporciona información sobre lo que sucede ahí abajo

¿De qué forma puede el ruido de los puertos marítimos afectar a las personas u otros seres vivos?

A los humanos nos afecta por el ruido aéreo. Pero si nos sumergimos, apenas somos capaces de percibir el sonido porque nuestros oídos no están adaptados al medio acuático. De ahí procede el falso mito de que los océanos son paraísos del silencio, pero nada más lejos de la realidad: los animales que viven debajo del agua sufren el nivel de ruido que hay en buena parte de los océanos. Por eso necesitamos los hidrófonos; para tener una idea más certera de la contaminación acústica, que suele ser muy alta en los alrededores de las zonas portuarias.

Soledad Torres trabaja con un hidrófono de CETMAR en la Plataforma de Cortegada. / Foto cedida por la investigadora.

¿Cuál es el principal contaminante en estos entornos?

El tráfico de los barcos, al igual que pasa en las ciudades con los coches. Hay otros fenómenos, tanto naturales como humanos, mucho más ruidosos que el tránsito de embarcaciones, pero este es más continuo cerca de los puertos. Ese es el problema: no hay descanso. Por ejemplo, algunos experimentos con sensores en calamares han concluido que este animal se queda temporalmente sordo con el paso de un barco porque es muy sensible a la banda de frecuencias donde el tráfico de embarcaciones es más notable. El calamar utiliza el oído para detectar a sus depredadores, por lo que si pierde esta capacidad, no podrá huir.

El tráfico de los barcos es el principal contaminante acústico de los mares

¿Cómo se puede hacer frente a la contaminación acústica submarina?

Algunas medidas van en la misma línea que en las ciudades para disminuir el ruido de los coches, como reducir la velocidad. Existen precedentes en Vancouver, donde la mayoría de los barcos han acogido la recomendación para no superar cierta velocidad cuando llegan a una zona entre islas, al pasar por un canal que da acceso al puerto y donde hay bastantes cetáceos.

El mantenimiento de los barcos también es importante. Una misma embarcación y a la misma velocidad, puede tener un mayor impacto si se encuentra en mal estado de limpieza, de conservación de la carena o de la hélice del motor.

También participa en un proyecto nacional de reconocimiento automático de lengua de signos mediante visión artificial. ¿Cómo funciona esta tecnología?

Está basada en el procesado de vídeo. Mediante una grabación de una persona que se comunica en lengua de signos española (LSE), la idea es entrenar una red neuronal que sea capaz de reconocer el signo realizado en cada instante. Es un software comercial (que no hemos desarrollado nosotros) capaz de detectar o estimar la posición de los huesos y de las articulaciones en la imagen, con especial atención en la parte superior del torso: manos, brazos y cara.

¿Con qué fin detecta estas posiciones?

Con ellas entrenamos las redes neuronales que reconocen el signo. Puedes hacerlo delante de la cámara del móvil o del portátil, y el vídeo se manda al servidor central, donde se extraen las posiciones de las articulaciones. Esa información se suministra a la red neuronal para detectar un conjunto de signos. Para que esto funcione, la red tiene que estar previamente entrenada mediante un número suficiente de signos realizados por distintas personas y en distintos entornos para que sea robusto frente a la variabilidad de cada circunstancia.

Signamed consiste en un diccionario de signos en medicina para personas con sordera, que permitirá buscar con el propio signo

¿Se ha encontrado alguna dificultad?

Nos ha obligado a centrarnos en un contexto concreto para reducir el vocabulario y que el sistema sea capaz de analizarlo. Hemos elegido el entorno médico porque, según el feedback recibido por parte de la comunidad sorda, es uno de los ámbitos con mayor necesidad de interpretación. No siempre hay disponibles intérpretes de LSE que te puedan acompañar a una consulta médica o a las urgencias de un hospital. Por eso es un nicho realmente relevante para la aplicación de esta tecnología.

La comunidad sorda reclama interpretación de lengua de signos en el campo médico. / Vanessa Casteleiro

¿Existen más proyectos en esta línea?

Tenemos un par de proyectos. Uno de ellos es SignaMed, que busca crear un diccionario de signos relacionados con el ámbito médico que se pueda buscar con el propio signo. Es decir, que no tengas que buscar siempre por la palabra. Por ejemplo, si una persona sorda ve el signo de la diabetes, pero ni lo conoce ni entiende lo que significa esta palabra, puede hacerlo delante de la cámara y el diccionario encontrará una explicación del término. Otra iniciativa es SignaSalud para extender esta tecnología al reconocimiento de frases cortas, también relacionadas con el ámbito de la salud.

¿Cuál es su trabajo específico dentro de este proyecto?

Ayudo a probar las versiones sucesivas de la herramienta SignaMed, que está disponible desde ordenador y aplicación móvil. También he contribuido en la recopilación de las bases de datos que obtuvimos al principio, antes de que estuvieran disponibles los métodos en línea que ya recogen automáticamente los vídeos que nos proporcionan las personas que ayudan con el proyecto. Ese es punto fundamental: apelamos a la colaboración ciudadana para que las personas donen signos y entrenar los reconocedores. Esa es la única manera de conseguir un sistema lo más universal posible.

En estudios más recientes ha utilizado inteligencias artificiales para medir los sesgos de género. ¿Qué novedades ha supuesto la aplicación de esta metodología?

El procesado de lenguaje natural es una tecnología disruptiva. Nos puede ayudar a analizar de forma automática, cuáles son los contenidos que la gente vierte en las redes sociales. Se basa en el aprendizaje máquina (machine learning). Al igual que los sistemas que identifican signos, también los hay capaces de extraer significados a partir de texto. No es evidente si una frase tiene carácter peyorativo o la intención de insultar; el lenguaje está lleno de sutilezas y hay mil formas de expresar lo mismo. Algunas son más explícitas, otras no tanto. Además, varía mucho según el idioma.

Las redes sociales podrían limitar los mensajes de odio y vetar a quienes los vierten, pero hacen negocio de la polémica

¿En qué consistió el estudio?

Partimos de un sistema que detectase mensajes de odio. Lo “tuneamos” específicamente para detectar comentarios sexistas, lo cual requiere de mucha etiqueta manual. Se necesitan personas que revisen los textos y decidan cuáles entran dentro del marco planteado. Para ello recurrimos a un equipo multidisciplinar, contando con el ámbito de las humanidades. Además, como puede ser subjetivo, el juicio sobre la intencionalidad de cada comentario lo realizamos en grupo. Este tipo de herramientas todavía precisa de corrección, pero son útiles para determinar las tendencias en redes sociales. 

¿Cuáles diría que han sido los hallazgos más destacables?

Pese a tener una fuerza humana limitada, obtuvimos unos resultados bastante concluyentes en torno a la capacidad de identificar comentarios sexistas en estas plataformas. Si los grandes poseedores de bases de datos, como Google, Facebook, Twitter o Instagram, decidieran poner límite a este tipo de mensajes y vetar a quienes los vierten, podrían hacerlo sin ningún problema. Pero no les interesa, las redes sociales hacen negocio de la polémica.

Por otro lado, nuestra herramienta puede servir para observar qué perfiles obtienen los comentarios más negativos, que suelen ser los femeninos, según han identificado otros estudios. También lo son las personas que están expuestas a la mirada pública porque se dedican a la política, el deporte o el periodismo. Además, los mensajes muchas veces se basan en su físico y no en el trabajo que realizan.

El porcentaje de presencia femenina en informática, aeronáutica o las telecomunicaciones es muy pequeño, en ocasiones, por debajo del 20 %

¿Cómo valora la situación actual de las mujeres en el campo de la ingeniería?

Es complicada. Hace muchas décadas que se detecta una disparidad importante. En los centros de enseñanza, el ingreso de chicas en este ámbito no es que no aumente, sino que está en declive. El porcentaje de presencia femenina en titulaciones de informática, aeronáutica o las telecomunicaciones es muy pequeño, en ocasiones, por debajo del 20 %. Además, según subes en la escala académica, atendiendo al máster o el doctorado, la situación no mejora. En la carrera profesional también hay una mayor tasa de abandono en mujeres que en hombres.

¿A qué se debe esta disparidad?

Las ingenieras trabajan en un entorno en el que forman parte de una minoría, que además está penalizada por los estereotipos de género. Tienes mayor dificultad para ser propuesta para ascensos, que tus proyectos se valoren adecuadamente o incluso que tus opiniones se juzguen de manera ecuánime. Las condiciones laborales no son iguales y tampoco hay un reparto igualitario de las tareas domésticas y el cuidado familiar. Todo eso son piedras que se añaden en la mochila de las mujeres, por lo que van abandonando estas carreras. Este fenómeno se llama “tubería que gotea”.

Las ingenieras trabajan en un entorno en el que forman parte de una minoría, que además está penalizada por los estereotipos de género

Como presidenta de la asociación Nós Mesmas, que defiende los derechos de las mujeres LBT, ¿encuentra particularidades en la experiencia que viven las científicas del colectivo en este espacio históricamente masculinizado?

Hay muy poca gente en el ámbito profesional que haya hecho pública su orientación sexual, pero sí tenemos evidencia de que quienes lo hacen sufren por ese motivo. Si como mujer ya estás minorizada en determinados entornos masculinizados, y le añades otro eje de discriminación a mayores, la probabilidad de sentirte acogida es mucho más pequeña. Algunos estudios en Silicon Valley demuestran que cada eje de discriminación que se añade (ser mujer, lesbiana, racializada, etc.) supone estar un escalón más abajo en la pirámide del bienestar laboral. Al final, tienes pocas razones para hacer visible tu orientación sexual. Eso es un problema porque tampoco existen referentes, por ejemplo, de ingenieras lesbianas.

Cada eje de discriminación que se añade (ser mujer, lesbiana, racializada, etc.) supone estar un escalón más abajo en la pirámide del bienestar laboral

Sin embargo, otros compañeros de trabajo pueden hablar con mayor naturalidad sobre su vida privada.

Claro, los demás hablan de sus planes con su mujer o con su novio el fin de semana, pero tú te callas, lo cual hace más difícil establecer relaciones de amistad en tu trabajo. Ese tipo de conexiones no formales son fundamentales para que se te considere de cara a un proyecto o un ascenso. No es solo una cuestión de bienestar laboral, también te excluye de la confianza y perjudica tu trayectoria profesional.

Algunos de estos temores se deben además a la dificultad de comprender cómo estos sistemas basados en datos llegan a sus resultados. Se necesitan técnicas que permitan visualizar el interior de los sistemas de IA, identificando patrones que ayuden a descifrar cómo funciona su caja negra. Este es el objetivo del proyecto ‘EXPLAIN, chat.in.a.box’, que el grupo de Análisis y Visualización de Datos del Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) presentará en la 30ª edición del festival Sónar, dentro del programa de Sónar+D, que se celebra en Barcelona entre el 15 y el 17 de junio.

Los científicos han recopilado letras de canciones de artistas que han actuado en las tres décadas de trayectoria del festival y las han introducido en GPT-4

Para intentar mostrar cómo funciona la IA desde dentro, el equipo del BSC que dirige el investigador Fernando Cucchietti ha tomado al propio festival Sónar como referencia. Los científicos han recopilado letras de canciones de artistas que han actuado en las tres décadas de trayectoria del festival y las han introducido en GPT-4, la última versión del popular chatbot de OpenAI, con el fin de visualizar patrones en los datos y cruzarlos con otros artistas y otras ediciones del evento para descubrir su evolución a lo largo del tiempo.

“Nuestro objetivo es mostrar cómo funciona la IA desde dentro. Hemos cogido 30 años de canciones de Sónar y los hemos introducido en GPT-4 para analizar cómo este sistema ve el trabajo de los artistas. Abrimos así la caja negra de la IA para comprender mejor cómo capta patrones y tendencias en las letras de las canciones. Al explorar el resultado, podemos entender algo más sobre el funcionamiento de GPT-4, pero también sobre Sónar y los artistas que han actuado en su historia”, afirma Cucchietti.

Nuestro objetivo es mostrar cómo funciona la IA desde dentro 

Pese a su nombre, los sistemas de IA no son inteligentes, simplemente reproducen patrones estadísticos que no están basados en el conocimiento, sin representación alguna de narrativas o estados emocionales. Se trata de herramientas de gran potencia informática, con una elevada capacidad de cálculo y acceso a una cantidad ingente de datos que, una vez que han detectado los patrones, pueden completar otros o generar variaciones sobre ellos.

“Por lo tanto, para entender un sistema de IA de este tipo hay que averiguar qué patrones ha encontrado y cómo los utiliza. Esto no es fácil porque los patrones están codificados como parámetros en una red enorme. La mejor manera de hacerlo es crear representaciones visuales de estos patrones para exponer las tendencias de los datos y ver cómo han cambiado con el tiempo”, añade Cucchietti.

Para el proyecto se han recopilado y analizado letras de unas 40.000 canciones de más de mil artistas, y se han podido identificar patrones distintos para los diferentes estilos musicales y líricos de muchos de ellos, su variación en el tiempo, y la similitud o diferencias entre los artistas que han pasado por los escenarios del festival barcelonés.

Los sistemas de inteligencia artificial reproducen patrones estadísticos que no están basados en el conocimiento

Las representaciones visuales de esos patrones será lo que podrán explorar los asistentes a Sónar+D, que en esta edición tiene precisamente como tema principal el impacto de la IA en las artes. Además del proyecto del grupo de Análisis y Visualización de Datos, con una larga trayectoria en el festival con diversos proyectos enfocados en la intersección de la ciencia y el arte, el BSC estará también representado por el investigador Joan Llort, del departamento de Ciencias de la Tierra.

Llort, oceanógrafo implicado en proyectos de hibridación entre arte y ciencia, participará en Sónar+D para explicar su experiencia en procesos de cocreación con artistas para repensar observaciones oceanográficas desde un punto de vista estético y conceptual. Esta particular aproximación, entre la residencia artística y la comunicación científica, propone borrar las disciplinas para dar nuevas lecturas a datos científicos.

La investigación, realizada en colaboración con otras nueve universidades de todo el mundo, evidencia las violaciones de los derechos indígenas gracias al mayor análisis cuantitativo llevado a cabo hasta el momento a nivel mundial.

El estudio, publicado en la revista Science Advances, se basa en los datos recopilados durante la última década por el Atlas de Justicia Ambiental (EJAtlas), una iniciativa coordinada por el ICTA-UAB que ha identificado y mapeado un total de 3.081 conflictos socioambientales en todo el mundo.

A pesar de que los pueblos indígenas representan sólo el 6,2 % de la población mundial y sus tierras ocupan una cuarta parte de la superficie terrestre del planeta, se ven afectados por el 34 % de todos los conflictos ambientales documentados sobre proyectos de extracción y desarrollo industrial.

Los pueblos indígenas se ven afectados por el 34 % de todos los conflictos ambientales sobre proyectos de extracción y desarrollo industrial

El estudio documenta más de 740 comunidades indígenas diferentes que se ven afectadas por este tipo de actividades, lo que supone el 15 % de los casi 5.000 grupos que existen en el mundo.

Las comunidades Quechua, Mapuche, Gond, Aymara, Nahua, Ijaw, Munda, Kichwa, Guaraní y Karen son los diez grupos indígenas que aparecen con más frecuencia en el conjunto de datos del EJAtlas.

No obstante, consideran que el número real de grupos indígenas afectados podría ser mucho mayor ya que “sigue habiendo importantes lagunas en los datos, sobre todo en Asia Central, Rusia y el Pacífico, donde la cobertura de datos es más limitada”, explica Arnim Scheidel, investigador del ICTA-UAB y coautor del estudio, que destaca el gran esfuerzo hecho por investigadores indígenas y no-indígenas y por cientos de colaboradores que han recopilado información relevante para el EJAtlas desde su creación.

La minería el sector que más frecuentemente impacta en la población indígena

Ocho de cada diez conflictos ambientales hacen referencia a solo cuatros sectores, y es la minería el sector que más frecuentemente impacta en la población indígena (24,7 %), por delante del sector de los combustibles fósiles (20,8 %), el sector de la agricultura, la silvicultura, la pesca y la ganadería (17,5 %) y el de la construcción y explotación de represas hidráulicas (15,2 %).

Según los datos recogidos, la pérdida de paisajes (56 % de los casos), la pérdida de medios de subsistencia (52 %) y el despojo de sus tierras (50 %) son las situaciones conflictivas que tienen lugar con mayor frecuencia como consecuencia de los proyectos de desarrollo.

Destaca el hecho que los conflictos en torno a proyectos relacionados con la agricultura, la silvicultura, la pesca y la ganadería presenten tasas de impacto especialmente elevadas. En comparación con otros sectores y con la media mundial, la deforestación (74 % de los casos), el despojo de tierras (74 %), la pérdida de medios de subsistencia (69 %) y la pérdida de biodiversidad (69 %) son mucho más frecuentes en este sector concreto.

Violaciones sobre los derechos de los pueblos indígenas

“El acaparamiento de tierras provocado por la agroindustria y otros sectores extractivos sigue siendo una gran amenaza para los pueblos indígenas” indica Álvaro Fernández-Llamazares, científico del ICTA-UAB y coautor del estudio. “Es por ello que comunidades indígenas de todo el planeta llevan décadas movilizándose para que se reconozcan y respeten sus derechos”, añade.

Para el equipo investigador, las conclusiones muestran la enorme magnitud de las violaciones de los derechos indígenas asociadas a los modos de vida industriales y recuerdan que instrumentos internacionales como el Convenio C169 de la Organización Internacional del Trabajo sobre pueblos indígenas, y la Declaración de las Naciones Unidas sobre los Derechos de los Pueblos Indígenas desempeñan un papel importante en la promoción de sus derechos. “Sin embargo, los niveles actuales de ratificación, aplicación y supervisión son insuficientes para garantizar el respeto de estos derechos”, remarcan.

Por ello, inciden en la necesidad de que los gobiernos apliquen medidas que promuevan los derechos indígenas y apoyen la justicia ambiental garantizando el cumplimiento real de los convenios existentes y la protección de los derechos sobre sus tierras. “Los gobiernos deben aplicar una política de tolerancia cero respecto a las violaciones de los derechos indígenas y buscar acuerdos comerciales que estén condicionados al cumplimiento de las responsabilidades de la Declaración de las Naciones Unidas por parte de las empresas implicadas”.

Referencia: 

Scheidel, A., Fernández-Llamazares, et al (2023). "Global impacts of extractive and industrial development projects on Indigenous Peoples’ lifeways, lands, and rights". Science Advances, 2023.

No obstante, existe una importante limitación para el desarrollo pleno de estos ordenadores: el ruido. Este provoca la aparición de errores que se propagan cuando se ejecutan algoritmos complejos, lo cual limita el potencial prometedor de la computación cuántica para revolucionar muchos campos de la ciencia y la tecnología.

Los investigadores plantean usar el ruido para mejorar los resultados de algoritmos cuánticos

Equipos de todo el mundo llevan años trabajando intensamente para superar esta barrera, concentrando sus esfuerzos principalmente en técnicas para la corrección o mitigación de errores, y en el diseño de algoritmos más sencillos que se adapten a las limitaciones.

Ahora, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han dado una vuelta de tuerca a la cuestión. En un reciente artículo, publicado en la revista Scientific Reports, proponen una solución alternativa: usar el ruido para mejorar los resultados de algoritmos cuánticos.

'Quantum reservoir computing'

El equipo científico ha demostrado que la presencia de ruido en los ordenadores cuánticos puede ser beneficioso para los resultados de un importante algoritmo conocido como quantum reservoir computing.  En el trabajo han participado la investigadora predoctoral Laia Domingo  y el profesor Florentino Borondo de la UAM, junto al doctor Gabriel Carlo de la Comisión Nacional de Energía Atómica (Argentina).

La presencia de ruido en los ordenadores cuánticos puede ser beneficioso para los resultados del algoritmo 'quantum reservoir computing'

Este algoritmo realiza predicciones de aprendizaje automático usando sistemas cuánticos con parámetros aleatorios para extraer información útil del sistema estudiado. De este modo, puede resolver problemas muy diversos, como cálculos químicos cuánticos o predicciones de series temporales, así como ayudar en el descubrimiento de nuevos fármacos.

“La idea detrás del quantum reservoir computing es utilizar el espacio de Hilbert, donde viven los estados cuánticos, para extraer propiedades esenciales de los datos estudiados. Así, usando propiedades cuánticas como superposición y entrelazamiento, podemos obtener información útil de los datos y proporcionarla a un modelo de aprendizaje automático, el cual hace la predicción final”, detallan los autores.

Una nueva perspectiva en la computación cuántica

El estudio concluye que algunos tipos de ruido, como el llamado amplitude damping noise, mejoran la calidad de los resultados del quantum reservoir computing. Por lo tanto, no solo es innecesario corregir este tipo de ruido, sino que podría ser beneficioso para los cálculos cuánticos.

El hallazgo ofrece una nueva perspectiva sobre los mecanismos físicos inherentes en los dispositivos cuánticos

Sin embargo, otras fuentes de errores, como el denominado depolarizing noise, pueden degradar los resultados en todos los casos, por lo que es primordial priorizar su corrección en los ordenadores cuánticos.

El estudio también proporciona una demostración teórica que ayuda a explicar este fenómeno. A través del formalismo matemático de las matrices de densidad y los canales cuánticos, los autores ilustran cómo el ruido amplitude damping permite explorar de manera más efectiva el espacio de operadores cuánticos. Esto facilita la extracción de propiedades más complejas y valiosas de los datos, que luego se utilizan para predecir la variable objetivo.

El hallazgo ofrece una nueva perspectiva sobre los mecanismos físicos inherentes en los dispositivos cuánticos. Además, proporciona sólidas pautas prácticas para lograr una implementación exitosa del procesamiento de información cuántica en la tecnología actual.

Referencia:

Domingo, L. et al. “Taking advantage of noise in quantum reservoir computing” Scientific Reports (2023)

La idea es sencilla, pero las posibilidades son muy amplias. En concreto, los nanomateriales que esta ingeniera crea en el  Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de su universidad se pueden utilizar para el tratamiento de aguas contaminadas con elementos tóxicos, como el arsénico, y en la producción de energías alternativas, como el hidrógeno verde.

Maibelin Rosales muestra a SINC los nanomateriales que desarrolla / Alejandro Muñoz

¿Por qué es importante el tratamiento de aguas contaminadas con arsénico en Chile?

Por su condición geológica, en Chile se presentan elevadas concentraciones de arsénico de forma natural en el agua, sobre todo en la parte norte del país. La Organización Mundial de la Salud lo ha identificado como un elemento tóxico y cancerígeno. El límite máximo permitido para agua potable es de 10 ppb (10 partes de arsénico por 1 billón de partes de agua) y en ríos del norte de Chile se pueden encontrar concentraciones de hasta 3.000 ppb.

La OMS ha identificado al arsénico como un elemento tóxico y cancerígeno. El limite máximo permitido para agua potable es de 10 ppb y en ríos de Chile se ha medido hasta 3.000 ppb

La gran problemática es que las personas que viven en el norte consumen ese agua de forma directa, se bebe, se usa para cocinar y para regar cultivos. En esa zona norte se han observado elevados casos de cáncer de piel, de pulmón y otro tipo de enfermedades cardiovasculares, relacionados con el consumo de estas aguas contaminadas con arsénico.

Además, no solo es un problema en Chile. Este tipo de contaminación está presente en más de 50 países a nivel mundial, lo que implica que más de 150 millones de personas están afectadas por el consumo de aguas contaminadas con arsénico.

¿Cómo se diseñan las nanopartículas para eliminar el arsénico del agua?

El arsénico se presenta de forma natural en el agua como dos especies distintas, el As3+ (arsenito) y As5+ (arseniato). El primero es hasta cien veces más tóxico que el segundo y además es más difícil de eliminar. Generalmente se busca transformar el también llamado tipo III al tipo V para después eliminarlo.

Entonces, se busca que las nanopartículas cumplan esta doble función: transformar el As3+ en As5+ y luego capturarlo. Para esta aplicación, diseño nanomateriales basados en dióxido de titanio con propiedades específicas mediante síntesis hidrotermales. A través de cambios en las condiciones de operación, como la temperatura, los tiempos de reacción o la concentración de los precursores, puedo modificar su tamaño y su forma a escala nanométrica.

Dependiendo de la morfología de los nanomateriales también cambian sus propiedades. Así, puedo otorgarles la capacidad de absorción ante la exposición de luz solar, que es lo que lo que yo necesito para hacer esta transformación del As3+, o que puedan capturar otros contaminantes más allá del arsénico.

¿Y cómo se activan las nanopartículas en el agua?

Estos nanomateriales se ponen en contacto con el agua contaminada y son activados con luz solar. Una vez que el nanomaterial se activa, genera unas especies reactivas de oxígeno que oxidan el arsénico o los otros contaminantes que queremos tratar.

En general, para los primeros ensayos que hacemos en laboratorio utilizamos agua sintética en la que simulamos las concentraciones de arsénico encontradas en la mayoría de los ríos.

Una vez que el nanomaterial se activa con luz solar, genera unas especies reactivas de oxígeno que oxidan el arsénico o los otros contaminantes que queremos tratar

En una solución, colocamos un volumen de agua con un porcentaje específico del contaminante, además del nanomaterial en suspensión. Situamos la mezcla en agitación bajo irradiación solar o, en el caso del laboratorio, simulamos la luz solar mediante un fotorreactor.

Activación de las nanopartículas en el laboratorio mediante radiación. / Alejandro Muñoz

Cuando el contaminante ha sido completamente eliminado o la concentración disminuye a niveles aceptables, separamos el nanomaterial del agua tratada por filtración, para poder reutilizarlo en otros ciclos de reacción.

Una vez que optimizamos la cantidad de nanomaterial a utilizar y los tiempos de irradiación, escalamos los ensayos con muestras de aguas reales.

Recién habéis acabado un proyecto de planta piloto en el norte de Chile. ¿Pensáis que es posible implementar este tipo de tecnologías en las comunidades?

Nosotros empezamos con ciencia básica, si bien la solución final es ciencia aplicada.  Comenzamos con reactorcitos pequeños, de 200 mililitros, y luego pasamos a un prototipo de 7 litros.

Cuando constatamos que los resultados de la tecnología eran reproducibles, postulamos con la doctora Andreina García al proyecto SOLARSENIC para aplicarlo en una planta piloto. Instalamos un fotorreactor en un sector del río Loa en la región de Atacama, en el norte de Chile. Allí pudimos escalar la reacción para tratar cada hora 200 litros de agua contaminada por arsénico y obtener el estándar de agua potable de 10 ppb. En este proyecto nos acompañó el Basque Center on Materials, Applications and Nanostructures (BCMaterials) de España y la empresa Galuben Ecology de Chile.

Este prototipo es autónomo eléctricamente, porque la idea es que este tipo de planta se pueda instalar en zonas remotas, donde las potabilizadoras son muy costosas o las comunidades simplemente no tienen acceso a estaciones de tratamiento de agua. Por ello, el fotorreactor utiliza paneles solares que le confiere autonomía eléctrica para que pueda ser instalado en estas zonas.

Ya hemos demostrado que el proceso ha sido escalable de 200 ml a 200 l, sin embargo, nuestro alcance científico dificulta la comercialización o la escalabilidad en capacidad. Con apoyo de la de industria se podría conseguir fácilmente.

¿Cuánto costaría una pequeña planta de potabilización para las comunidades?

Se trata de una tecnología económica, donde el gasto de inversión del equipo es bajo; sin embargo, el 'corazón' de esta tecnología es el nanomaterial, por lo que el coste total va a estar limitado principalmente por el precio en la fabricación de este.

Es una tecnología económica, pero su corazón es el nanomaterial y el coste total va estar limitado por el precio de este

Por ahora, nosotros tenemos un coste estimado a escala de laboratorio, pero si pudiera ser producido en masa se reduciría enormemente, y sería rentable y competitivo con otras tecnologías actuales que ya existen. Con este objetivo, estamos trabajando en su escalabilidad a través de la creación de una spin-off.

Y más allá de eliminar el arsénico, ¿qué otros usos tienen estos nanomateriales?

Diseñamos los nanomateriales a medida, para aplicaciones específicas. Podemos hacerlos aptos para eliminar, degradar o capturar otro tipo de contaminantes, como, por ejemplo, los orgánicos de la industria textil —que son moléculas bastante difíciles de eliminar y no son biodegradables—, contaminantes emergentes como los antibióticos o los derivados de productos farmacéuticos y de cuidado personal, contaminantes de la industria petrolera como los fenoles y los clorofenoles, además de reducir o eliminar metales pesados. Con el nanomaterial específico y usando luz solar podemos eliminar del agua un amplio abanico de estas sustancias.

Los nanomateriales se pueden aplicar para degradar diversos contaminantes: de la industria textil, emergentes como los derivados de fármacos, procedentes de la industria petrolera

Además, actualmente estoy en un proyecto de posdoctorado de Fondecyt trabajando en la producción de hidrógeno verde a partir de agua, luz solar y estos mismos nanomateriales. Los modifico para que, además de que sean fotoactivos, es decir, que absorban energía solar, también puedan producir calor ellos mismos, para que al absorber energía solar sean capaces de elevar la temperatura por sí mismos.

¿Por qué es importante autogenerar ese calor?

Porque hay muchas reacciones fotocatalíticas, como esta que produce hidrógeno, o la que utilizo para eliminar contaminantes del agua, donde se ha demostrado que cuando se calienta el medio la reacción se mejora o se acelera. Por lo general se utilizan fuentes externas para calentar el medio. Si logro que no sea necesaria una fuente externa y que el propio nanomaterial pueda producir calor, aumentará la eficiencia de la reacción. En eso estoy trabajando ahora.

‘Cocinado’ de nanomateriales en el horno del laboratorio / Alejandro Muñoz

Por otro lado, respecto a los usos de los nanomateriales, investigadores de esta universidad (con los que también colaboro) los emplean como sensores de gas o para modificar membranas en los procesos de desalinización de agua de mar, ya que así pueden mejorar sus propiedades de 'antibioincrustamiento'. Esto evita que se ensucien las membranas y alarga su vida útil en los procesos de osmosis. Como ves, los nanomateriales tienen un sinfín de aplicaciones.

Además, acabas de conseguir una beca Marie Curie...

Sí. He sido reconocida con una beca postdoctoral Marie Sklodowska-Curie MSCA para tratar aguas con contaminantes emergentes, como los antibióticos, mediante mis nanomateriales y luz solar. También estudiaré las bacterias y los genes que resisten los antibióticos, junto a estudios de ecotoxicidad.

Comenzaré el postdoc el año que vienen en España, en el BCMaterials de Bilbao, pero el programa también contempla una estancia en el CBMA de Portugal y en la empresa TelLab de Irlanda.

Los institutos IMDEA Software e IMDEA Networks participan junto a seis socios más (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, Centro Español de Metrología, Fundación Vithas, Universidad Autónoma de Madrid, Universidad Politécnica de Madrid y Universidad Complutense de Madrid) en este proyecto, financiado por la Comunidad de Madrid, el Estado a través del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, y la Unión Europea mediante los fondos NextGeneration EU. El objetivo del proyecto es la expansión de la red MadQCI.

Las comunicaciones cuánticas tienen el potencial de convertirse en un cambio de paradigma en las redes informáticas. En este sentido, MadQCI conectará, a través de un despliegue metropolitano de fibra óptica, centros de datos de las universidades de la Comunidad de Madrid y los Institutos IMDEA Software e IMDEA Networks.

La red permitirá alojar equipamiento de comunicaciones cuánticas de manera permanente, posibilitando la validación de nuevas tecnologías de intercambio de claves, así como el desarrollo de casos de uso e innovaciones que aprovechen la infraestructura, que será desplegada por REDIMadrid, la red de datos avanzada de la Comunidad de Madrid, gestionada por IMDEA Software.

Europa tiene un liderazgo mundial en tecnologías cuánticas  

“La tecnología de intercambio de claves cuánticas tiene un potencial disruptivo muy grande, ya que garantiza las comunicaciones seguras entre centros remotos”, explica César Sánchez, director de REDIMadrid, investigador senior del Instituto IMDEA Software e investigador principal de IMDEA Software en el proyecto. “Europa tiene un liderazgo mundial en tecnologías cuánticas, y en los próximos años veremos muchos avances tanto académicos como industriales en comunicaciones cuánticas”, añade.

“Esta tecnología no solo mejorará el rendimiento y la capacidad de las redes, sino que modificará los propios fundamentos, cambiando por completo las plataformas informáticas”, según explica Albert Banchs, director adjunto de IMDEA Networks e investigador principal del proyecto en este instituto.

Asimismo, “las comunicaciones cuánticas serán beneficiosas, desde el punto de vista social, ya que ayudan a crear redes de transmisión de datos altamente sensibles basadas en un proceso llamado distribución cuántica de claves, o QKD, que aprovecha las leyes de la física cuántica para proteger los datos”, subraya Ignacio Berberana, Ingeniero de Investigación Senior en IMDEA Networks y partícipe en el proyecto junto con los grupos de investigación Edge y Global Computing del Instituto.

“Esta tecnología ya la utilizan, por ejemplo, las entidades financieras, pero su extensión a otros ámbitos exigiría importantes innovaciones. El proyecto también contribuirá a fomentar el desarrollo de nuevas empresas locales de tecnología cuántica”, continúa.

Las entidades bancarias ya utilizan la física cuántica para el intercambio de comunicaciones

MADQuantum-CM pretende mostrar cómo pueden utilizarse soluciones de seguridad cuántica en toda la infraestructura de redes científicas de la Comunidad de Madrid de forma transparente. Entre sus fines también se encuentra crear varios bancos de pruebas y demostraciones para mostrar cómo pueden utilizar las redes y las comunicaciones cuánticas las potenciales partes interesadas.

Tal y como refiere Berberana, dos de las áreas que se explorarán en este proyecto serán la aplicación de la criptografía y las comunicaciones cuánticas para el soporte de nuevas redes, como las futuras redes 6G.

Además, se busca desarrollar un ecosistema de innovación y formación para ayudar a crecer la tecnología y las cadenas de suministro de tecnologías y servicios de comunicaciones cuánticas en Madrid y en España (a través de la colaboración con otros proyectos regionales de comunicaciones cuánticas).

Se espera que la infraestructura de red desplegada por el proyecto constituya la base de una red cuántica permanente que permita continuar la innovación más allá de su duración. En definitiva, estos proyectos se basan en la amplia experiencia en comunicaciones cuánticas de sus participantes.

"En el caso de IMDEA Software, su participación en el proyecto Europeo OpenQKD que culminó a principios de 2023, permitió construir sobre la red REDIMadrid el mayor testbed europeo de comunicaciones cuánticas, germen de la actual la red MadQCI", resalta Sánchez. "En el caso de IMDEA Networks, el proyecto se basa en los resultados de los proyectos europeos 5G Vinni así como OpenQKD”, comenta Berberana.

Un alto funcionario estadounidense adelantó a EFE la noticia justo antes de que se reúnan este viernes en el Despacho Oval de la Casa Blanca el presidente de EE UU, Joe Biden, y el presidente del Gobierno español, Pedro Sánchez.

El Gobierno español tiene previsto unirse a los Acuerdos Artemis impulsados por EE UU para volver a llevar a la humanidad a la Luna en 2025, luego a Marte y más allá

Según esa fuente, los dos líderes tienen previsto hablar sobre la decisión del Gobierno español de unirse a los Acuerdos Artemis y sobre cómo fortalecer la cooperación de España y Estados Unidos en el espacio.

Estos acuerdos los establece el gobierno estadounidense con sus homólogos de otros países que quieran participar en el programa Artemis liderado por la NASA.

Tras la exitosa misión no tripulada Artemis I alrededor de la Luna, ahora los planes de la agencia son enviar una segunda con tripulantes en 2024, durante la cual haría un trayecto similar, y al año siguiente, en 2025, la Artemis III, en la que los astronautas, entre ellos la primera  mujer y persona no blanca, finalmente pisen el suelo lunar.

Cooperación en Europa y con EE UU

En mayo de 2021, el Gobierno español anunció la creación de la Agencia Espacial Española, con sede en Sevilla y cuya misión es coordinar todas las acciones de España en el espacio, así como servir de interlocutora con el resto de agencias espaciales del mundo, como la NASA de Estados Unidos y la Agencia Europea del Espacio (ESA).

El programa Artemis busca crear un marco legal para la exploración espacial y una gestión transparente de los gobiernos y empresas que quieran usar los recursos lunares 

Estados Unidos empezó a impulsar formalmente el programa Artemis en 2017, bajo la Presidencia de Donald Trump (2017-2021).

Se tomó como modelo el programa Apolo, desarrollado en el marco de la carrera espacial contra la Unión Soviética y que, en 1969, permitió la llegada del hombre a la luna.

Más de medio siglo después, el programa Artemis busca crear un marco legal para la exploración del espacio, y establece que los Gobiernos y compañías privadas que quieran usar los recursos del suelo lunar con fines comerciales deberán hacerlo de una manera pacífica y transparente.

Ilustración del sistema de aterrizaje tripulado de la nave Starship. / SpaceX

Una base permanente en la Luna

El objetivo a largo plazo del programa es establecer una base permanente en la luna que facilite el envío a Marte de misiones con seres humanos a bordo.

Con España, 25 países ya forman parte del programa Artemisa y, como firmantes de ese acuerdo, se comprometen a una exploración pacífica del espacio y a compartir sus descubrimientos científicos, así como a favorecer la creación de "zonas seguras" en las que cada nación pueda realizar operaciones en la superficie de la Luna sin interferencias de otros.

Aparte de España y Estados Unidos, las miembros del programa Artemis o Artemisa son: Australia, Baréin, Brasil, Canadá, Colombia, República Checa, Francia, Israel, Italia, Japón, Luxemburgo, México, Nueva Zelanda, Nigeria, Polonia, Corea del Sur, Rumanía, Ruanda, Arabia Saudí, Singapur, Ucrania, Emiratos Árabes Unidos y Reino Unido.

El trabajo, publicado en la revista Applied Sciences, se ha centrado en el desarrollo de la ingeniería del exoesqueleto, es decir, en el diseño mecánico, electrónico y de sistemas de control. Las simulaciones numéricas han validado el rendimiento y la robustez del sistema diseñado que, de confirmarse en la futura evaluación clínica del exoesqueleto, tendría un impacto muy positivo en la calidad de vida de los pacientes.

La distrofia muscular de Duchenne (DMD) es una enfermedad que afecta a casi cinco de cada 100.000 niños varones. Al ser una enfermedad ligada al cromosoma X la padecen en su mayoría niños. Esta distrofia se caracteriza por causar debilidad y fatiga muscular, falta de estabilidad al caminar, complicaciones cardíacas y respiratorias, especialmente en edades adultas.

Esta enfermedad se caracteriza por causar debilidad y fatiga muscular, falta de estabilidad al caminar, complicaciones cardíacas y respiratorias

Estas características conducen al confinamiento de los niños a sillas de ruedas desde edades muy tempranas. Al ser considerada una enfermedad sin cura, los esfuerzos se enfocan en preservar la autonomía del paciente el mayor tiempo posible. En este sentido, la terapia física es la mejor herramienta para ralentizar la distrofia muscular.

Ante la falta de herramientas tecnológicas adecuadas para llevar a cabo la fisioterapia con pacientes de DMD, investigadores de la Universidad de San Buenaventura y de la Universidad Politécnica de Madrid han ideado el diseño mecánico, electrónico y de sistemas de control de un exoesqueleto robótico que permitiría automatizar los procesos de terapia física de estos pacientes.

Diseño de exoesqueleto para terapia de niños con distrofia muscular de Duchenne. / UPM

Una herramienta para la terapia física

Esta tecnología tiene el objetivo de servir de apoyo al personal médico a la hora de ejecutar procesos de terapia con menor fatiga física, mayor repetibilidad y con una mejor valoración del progreso del paciente.

Para el diseño de la ingeniería del exoesqueleto robótico y el estudio de su rendimiento, los investigadores han utilizado un modelo híbrido dinámico-matemático del exoesqueleto y el cuerpo de un niño según la antropometría de una población de niños de seis años. Las simulaciones numéricas han validado el rendimiento y la robustez del sistema.

De confirmarse en la futura evaluación clínica, el exoesqueleto tendría un impacto muy positivo en la calidad de vida de los pacientes

Según Álvaro Gutiérrez y Jaime Arcos-Legarda, investigadores de la ETSI de Telecomunicación de la UPM participantes en el estudio: “este exosqueleto está concebido como una herramienta de asistencia para el personal médico, quienes al final son los encargados de supervisar y ajustar las rutinas de movimiento para cumplir con los objetivos de rehabilitación”. 

Futuras investigaciones se enfocarán en la evaluación clínica del exosqueleto, lo cual dará evidencias del impacto positivo que puede tener el uso de esta tecnología sobre la calidad de vida de los niños con DMD.

Referencia:

Jaime Arcos-Legarda et al. Mechatronics Design of a Gait-Assistance Exoskeleton for Therapy of Children with Duchenne Muscular Dystrophy. Applied Science (2023)

Según los últimos datos disponibles de Ispace, actualizados este miércoles a las 8:00 hora japonesa (23:00 GMT del martes), “la comunicación entre la sonda y el centro de control de la misión se perdió aunque se esperaba recuperarla tras el aterrizaje”, señaló la compañía, con sede en Tokio, en un comunicado.

Por ello, Ispace ha determinado que no se pudo alcanzar con éxito la fase 9 o penúltima de la misión, es decir, completar el aterrizaje lunar. La fase 10, y última, consistía en establecer un sistema estable de comunicación con la sonda y su suministro de energía con vistas a garantizar su operabilidad sobre el terreno.

De haberse completado con éxito, habría sido el primer aterrizaje lunar logrado por una misión privada

La firma pudo confirmar que la sonda se encontraba en una posición vertical al acercarse a la superficie lunar y que llevó a cabo su aproximación final a la misma.

Sin embargo, al pasar la hora estimada para alcanzar su destino, “no se recibieron datos que indicaran que había tocado tierra”, explicó la empresa, que poco después perdió toda comunicación con la sonda.

“A partir de esta información, se ha determinado que hay una alta probabilidad de que la sonda haya realizado un aterrizaje forzoso en la superficie lunar”, añadió Ispace, cuyos ingenieros trabajan en un análisis detallado de los datos recibidos para “tratar de clarificar los detalles” del destino de Hakuto-R.

Según la empresa nipona, hay una alta probabilidad de que la sonda haya realizado un aterrizaje forzoso en la superficie de la Luna

“Imaginamos que cayó (a la superficie lunar) después de que se agotara su combustible”, explicó este miércoles en rueda de prensa el jefe de operaciones de la misión, Ryo Ujiie.

La sonda comenzó a descender reduciendo su velocidad a unos 20 kilómetros de altura y modificó su posición dentro de lo previsto, por lo que es posible que tocara tierra en la superficie lunar “aunque sin posar sus cuatro patas”, añadió Ujiie.

Los ‘cimientos’ de la próxima misión

El fundador y CEO de Ispace, Takeshi Hakamada, afirmó que pese a que la empresa “no espera ya completar el aterrizaje lunar” de su primera misión, sí se han logrado otros objetivos como “adquirir una gran cantidad de datos y experiencia” para acometer otra operación similar.

“Usaremos este aprendizaje para la misión 2 y más allá”, dijo en rueda de prensa Hakamada, en alusión al siguiente proyecto que tiene previsto llevar a cabo Ispace para 2024, consistente en enviar otra sonda a la Luna y el despliegue de un vehículo explorador.

El presidente de la Agencia de Exploración Aeroespacial nipona (JAXA), Hiroshi Yamakawa, destacó en la misma línea que lo ocurrido con Hakuto-R “servirá de cimientos para la próxima misión”.

El siguiente proyecto de Ispace para 2024 consistirá en el envío de otra sonda a la Luna y el despliegue de un vehículo explorador

JAXA, que colabora con la firma nipona, “continuará dando pasos junto a Ispace y con la industria y organismos internacionales, para contribuir no sólo a la exploración espacial sino también al desarrollo sostenible de la sociedad humana”, destacó Yamakawa.

La Agencia Aeroespacial nipona envió una misión similar a la luna en colaboración con la NASA el pasado noviembre aunque también se perdió comunicación con la misma un día después de su lanzamiento.

El primer ministro nipón, Fumio Kishida, también quiso valorar la importancia de la misión pese a no haber cumplido su objetivo, al afirmar que Hakuto-R “envía un fuerte mensaje de seguir caminando” y que su Gobierno seguirá “apoyando estos desafíos incansables de start-ups en el espacio”.

El fundador de Ispace Takeshi Hakamada (C) posa con miembros de su equipo. EFE/ EPA/ Franck Robichon

La sonda lunar Hakuto-R fue lanzada a bordo de un cohete Falcon 9 de SpaceX desde Cabo Cañaveral (Florida, EE.UU.) el pasado diciembre. Esta, de unos 2,3 metros de altura y 2,6 de largo, portaba un pequeño robot de exploración desarrollado por JAXA y por la empresa nipona Tomy, así como un vehículo lunar diseñado por los Emiratos Árabes Unidos.

Un aterrizaje previsto en el cráter Atlas

La nave comenzó a descender este martes desde una altitud de 100 kilómetros sobre la Luna y estaba previsto el aterrizaje en Atlas, un cráter de 87 kilómetros en el hemisferio norte lunar.

Fundada en 2010, Ispace se define como una empresa global cuya visión es “expandir el planeta” y “expandir el futuro” a partir de acciones concretas como ofrecer servicios de transporte de alta frecuencia y bajo coste entre la Tierra y la Luna.

La firma cuenta con oficinas en Japón, Luxemburgo y Estados Unidos, y tiene proyectos conjuntos con la NASA y la Agencia Espacial Europea.

El dueño de SpaceX, el multimillonario Elon Musk, reaccionó de forma inmediata en su cuenta de Twitter para felicitar a sus equipos y animarles a seguir trabajando en este proyecto, diseñado para transportar en el futuro a personas a la órbita terrestre, la Luna y Marte. Se compone de una nave (Starship) y un propulsor (Super Heavy Rocket), el cohete más potente de la historia, totalmente integrados.

"Felicitaciones equipo en un emocionante lanzamiento de prueba de Starship. Aprendimos mucho para el próximo lanzamiento de prueba en unos meses", dijo Musk.

Congrats @SpaceX team on an exciting test launch of Starship!Learned a lot for next test launch in a few months. pic.twitter.com/gswdFut1dK

"En una prueba como esta el éxito proviene de lo que aprendemos, y la prueba de hoy nos ayudará a mejorar la confianza de Starship mientras SpaceX busca hacer que la vida sea multiplanetaria", indicó la compañía, que a pesar de la explosión consideró positivo lo ocurrido sobre el cielo de su base llamada Starbase y situada en la costa texana del Golfo de México.

Liftoff from Starbase pic.twitter.com/rgpc2XO7Z9

Los técnicos de esta misión consideran prácticamente que ha sido un éxito al superar con el despegue una fase crítica del vuelo, alejarse de la plataforma de lanzamiento y comprobar que los nuevos motores funcionaron, al menos parcialmente.

A pesar de explotar, la nave y cohete integrados han superado el despegue, se han alejado de la plataforma de lanzamiento y sus nuevos motores funcionaron, al menos parcialmente

SpaceX señaló que los ingenieros de los equipos "continuarán revisando los datos y trabajando para nuestra próxima prueba de vuelo", aunque, de momento, no hay información precisa sobre qué ocurrió para que el cohete explotara sin estar previsto.

Aunque en los primeros momentos del despegue parecía que todo iba de acuerdo a lo previsto, el cohete empezó a dar vueltas sobre su eje y en vez de separarse, tal y como estaba previsto en la primera etapa de vuelo, la nave terminó explotando y sin finalizar los 90 minutos de travesía antes de amerizar cerca de Hawái.

Tenía 50 % de posibilidades de fracasar

Musk ya había dejado claro previamente que la prueba tenía un 50 por ciento de probabilidades de fracasar. Los propios comentaristas de SpaceX, durante la transmisión en directo, mostraban entusiasmo a pesar de que no todo salió como estaba programado y el cohete explotó.

La misión de este jueves tenía previsto el despegue, un recorrido y amerizaje de la primera fase del cohete, el Super Heavy, en el golfo de México, mientras que el Starship lo iba a hacer en Hawái.

La nave debía de haberse separado, pero Starship y Super Heavy estallaron todavía juntos tras comenzar a girar sin control durante unos segundos antes de convertirse en una bola de fuego.

Elonk Musk ha adelantado que unos meses lanzarán de nuevo Starship para probar este sistema que, en el futuro, llevará misiones tripuladas a la Luna y Marte 

Starship es un sistema de transporte totalmente reutilizable diseñado para llevar tanto tripulación como carga a la órbita terrestre, regresar a la Luna y viajar a Marte. Cuando esté en pleno funcionamiento, está diseñado para transportar hasta 100 personas en vuelos interplanetarios de larga duración.

La altura del enorme cohete y la nave es de 120 metros, el diámetro es de 9 metros y puede cargar de 100 a 150 toneladas métricas de carga, extensibles a 250 toneladas.

El de este jueves era el segundo intento de la compañía para la prueba de Starship, ya que el pasado lunes se tuvo que cancelar el despegue cuando sus técnicos detectaron una válvula de presurización congelada. Como ha adelantado Elon Musk, en los próximos meses realizarán un nuevo vuelo de prueba.

La característica única de este proceso es que la información no se transmite mandando bits cuánticos (cúbits) a través de un canal de comunicación que conecte a las dos partes, sino que la información se destruye en un lugar y aparece en el otro sin viajar físicamente entre los dos. Este sorprendente fenómeno solo ocurre gracias al entrelazamiento cuántico y junto con la transmisión de lo que hoy en día conocemos como bits clásicos.

La teleportación cuántica permite enviar información cuántica entre dos objetos cuánticos distantes, un emisor y un receptor, utilizando el entrelazamiento cuántico

Actualmente existe gran interés en la teleportación cuántica en el campo de las comunicaciones y las redes cuánticas porque permitiría la transferencia de bits cuánticos entre nodos de la red a través de distancias muy largas, utilizando el entrelazamiento previamente distribuido. Tal técnica facilitaría la integración de estas tecnologías cuánticas en redes de telecomunicaciones actuales y permitiría extender las comunicaciones ultraseguras a distancias muy largas.

La teleportación cuántica fue propuesta teóricamente a principios de los años 90 y varios grupos de todo el mundo llevaron a cabo demostraciones experimentales. Si bien la comunidad científica ha adquirido una amplia experiencia sobre cómo realizar estos experimentos durante estos años, todavía hay una pregunta abierta sobre cómo teleportar información de manera práctica, permitiendo una comunicación cuántica confiable y rápida a través de una red extensa.

Dicha infraestructura debería ser compatible con la red de telecomunicaciones actual. Además, para el protocolo de teleportación cuántica se necesita que se aplique una operación final sobre el cúbit con la información teleportada, una característica que se denomina “feed-forward activo”, para permitir que la transmisión de la información se pueda hacer fielmente y a mayor velocidad.

Para esto, el receptor debe poseer un dispositivo conocido como memoria cuántica que pueda almacenar el cúbit sin degradarlo hasta que se pueda implementar la operación final. Finalmente, esta memoria cuántica debería poder operar de manera “multiplexada o multimodal” para maximizar la velocidad de teleportación de información cuando el remitente y el receptor están lejos. Hasta la fecha, ninguna implementación había incorporado estos mencionados requisitos en la misma demostración.

Se ha logrado la teleportación a larga distancia de información cuántica de un fotón a un cúbit de estado sólido, es decir, un fotón almacenado en una memoria cuántica multiplexada

En este contexto, los investigadores del ICFO Dario Lago-Rivera, Jelena V. Rakonjac y Samuele Grandi, dirigidos por el profesor ICREA del ICFO Hugues de Riedmatten, han logrado la teleportación a larga distancia de información cuántica de un fotón a un cúbit de estado sólido, es decir, un fotón almacenado en una memoria cuántica multiplexada. Los resultados los publican en Nature Communications.

La técnica involucró el uso del feed-forward activo (esquema de prealimentación activa), que, junto con la multimodalidad de la memoria, ha permitido maximizar la tasa de teleportación. La arquitectura del experimento propuesta ha demostrado ser compatible con los canales de telecomunicaciones y, por lo tanto, permitiría la futura integración y escalabilidad para la comunicación cuántica de larga distancia.

Cómo conseguir teleportación cuántica

El equipo construyó dos estaciones experimentales, que en la jerga de la comunidad suelen llamarse Alice y Bob. Ambas estaban conectadas por una fibra óptica de 1 km enrollada en un carrete, para emular una distancia física entre las partes.

Tres fotones estuvieron involucrados en el experimento. En la primera configuración, Alice, el equipo usó un cristal especial para crear dos fotones entrelazados: el primer fotón a 606 nm, llamado fotón señal (fotón 1), y el segundo fotón de 1436nm llamado fotón inactivo (fotón 2), compatible con la infraestructura de telecomunicaciones.

Esquema de la configuración experimental de la plataforma de teleportación cuántica. / ICFO

Una vez creado, “guardamos el primer fotón de 606 nm en Alice y lo almacenamos en una memoria cuántica de estado sólido multiplexada, manteniéndolo en la memoria para su procesamiento futuro. Al mismo tiempo, tomamos el fotón de telecomunicaciones creado en Alice y lo enviamos a través del kilómetro de fibra óptica para llegar a la segunda estación experimental, llamada Bob”, recuerda Dario Lago.

En esta segunda configuración, Bob, los científicos tenían otro cristal donde crearon un tercer fotón (fotón 3), donde habían codificado el bit cuántico que querían teleportar. Una vez que se creó el tercer fotón, el segundo fotón de 1436 nm llegó a Bob desde Alice, y aquí es donde tiene lugar el peso del experimento de teleportación.

Teleportando información a 1km de distancia

Los fotones 2 y 3 interfirieron entre sí a través de lo que se conoce como medición de estado de Bell (BSM o Bell State Measurement en inglés). El efecto de esta medición fue mezclar el estado de los fotones 2 y 3.

Gracias a que el fotón 1 y el fotón 2 estaban entrelazados desde un principio; es decir, sus propiedades estaban correlacionadas, el resultado del BSM fue el de transferir la información codificada en el fotón 3 al fotón 1, almacenado por Alice en la memoria cuántica, a 1 km de distancia.

Como mencionan Dario Lago y Jelena Rakonjac, “somos capaces de transferir información entre dos fotones que nunca antes estuvieron en contacto, pero conectados a través de un tercer fotón que sí estaba entrelazado con el primero”.

Además, añaden: “La singularidad de este experimento radica en el hecho de que empleamos una memoria cuántica multiplexada capaz de almacenar el primer fotón durante el tiempo suficiente para que, cuando el primer dispositivo, Alice, supiera que la interacción había ocurrido, todavía pudiéramos procesar la información teleportada tal y como lo describe el protocolo”.

Somos capaces de transferir información entre dos fotones que nunca antes estuvieron en contacto, pero conectados a través de un tercer fotón que sí estaba entrelazado con el primero

Este “procesamiento” mencionado por Dario y Jelena fue la técnica de feed-forward activo. Dependiendo del resultado del BSM entre los fotones 2 y 3, se aplicó un cambio de fase al fotón 1 después del almacenamiento en la memoria. De esta forma, siempre se codificaría el mismo estado en el primer fotón ya que, sin esto, la mitad de los eventos de teleportación tendrían que descartarse.

Por otro lado, la multimodalidad/multiplexación de la memoria cuántica les permitió aumentar la tasa de teleportación más allá de los límites impuestos por la separación de 1 km entre ellos, sin degradar la calidad del cúbit teleportado. Esto dio, como resultado, una tasa de teleportación tres veces mayor que la de una memoria cuántica monomodal, limitada principalmente por la velocidad del hardware.

Escalabilidad e integración

El experimento que realizó este mismo grupo en el año 2021, donde lograron por primera vez entrelazar dos memorias cuánticas multimodales separadas por 10 metros y anunciadas por un fotón en la longitud de onda de las telecomunicaciones, ha sido el precursor de este experimento.

Como enfatiza Hugues de Riedmatten, “la teleportación cuántica será crucial para permitir la comunicación a larga distancia de alta calidad para el Internet cuántico del futuro. Nuestro objetivo es implementar la teleportación cuántica en redes cada vez más complejas, con entrelazamiento previamente distribuido. La naturaleza de nuestros nodos cuánticos (multiplexada y de estado sólido), así como su compatibilidad con la red de telecomunicaciones, los convierte en un candidato prometedor para su implementación a larga distancia en la red de fibra instalada”.

A pesar de tener estos resultados importantes, ya están en marcha mejoras al experimento. Por un lado, el equipo se está centrando en desarrollar y mejorar la tecnología para extender esta configuración a distancias mucho más largas manteniendo la eficiencia y las tasas de teleportación mencionadas.

Por otro lado, también apuntan a estudiar y utilizar esta técnica para la transferencia de información entre diferentes tipos de nodos cuánticos, con el fin de poder establecer un futuro internet cuántico que podrá distribuir y procesar información cuántica entre partes remotas.

Referencia:

Dario Lago-Rivera, et al. "Long distance multiplexed quantum teleportation from a telecom photon to a solid-state qubit". Nature Communications 2023

"Los equipos están trabajando para que el jueves 20 de abril se realice el primer ensayo en vuelo de un cohete Super Heavy y Starship totalmente integrados", ha señalado la compañía en su cuenta de Twitter. 

Los técnicos de SpaceX en las instalaciones de la compañía de Elon Musk en Texas desistieron ayer tras hallar que una válvula de presurización estaba aparentemente congelada.

Los técnicos de Space X detectaron que una válvula de presurización estaba aparentemente congelada

“Una válvula presurizante parece estar congelada, por lo que, a menos que comience a funcionar pronto, no se lanzará”, había dicho Musk cuando ya los ingenieros comunicaron que había problemas técnicos y que era muy probable que no se hiciera historia este lunes.

Los ingenieros de SpaceX continuaron, no obstante, con la cuenta atrás como un ensayo general, pero no se llegaron a encender los motores del súper cohete Starship, de 120 metros (394 pies) de longitud.

El cohete Starship de la empresa Space X finalmente no despegó por problemas técnicos. / EFE/ SpaceX

"Con una prueba como esta, el éxito se mide por cuánto podemos aprender, lo que informará y mejorará la probabilidad de éxito en el futuro a medida que SpaceX avanza rápidamente en el desarrollo de Starship", precisó la compañía sobre la experiencia de este primer intento.

El multimillonario, poco después de confirmarse el aplazamiento, volvió a Twitter para señalar que aprendió “mucho” y que ya se estaba descargando el cohete para “volver a intentarlo en unos días”.

La empresa ha señalado en su perfil oficial de Twitter que están trabajando para el lanzamiento del aparato el 20 de abril.

Después de muchos años de preparación por parte de SpaceX, el pasado viernes la Administración Federal de Aviación (FAA) de EE.UU, responsable de conceder las licencias para el lanzamiento de cohetes comerciales en EE.UU., dio el visto bueno para el primer vuelo de prueba de Starship.

La zona de despegue, en el área de Brownsville (Texas), se encontraba el lunes bajo una restricción del tráfico aéreo para evitar problemas en la operación del lanzamiento del cohete.

Diseñado para transportar personas a la Luna y Marte

La compañía de Musk define a la nave espacial Starship y el cohete Super Heavy, denominados colectivamente Starship, como un sistema de transporte reutilizable diseñado para transportar tanto a la tripulación como a la carga a la órbita terrestre, la Luna, Marte y más allá.

Starship, con un diámetro de 9 metros (30 pies), es capaz de transportar hasta 150 toneladas totalmente reutilizables, según los cálculos de la compañía.

El objetivo es realizar en el futuro viajes interplanetarios con hasta 100 personas a bordo.

El cohete propulsor, en esta primera prueba fallida, iba a caer al mar al poco tiempo de despegar, aunque en el futuro se pretende la recuperación de los vehículos para que aterricen verticalmente en el mismo lugar del lanzamiento.

Hasta el lanzamiento de la fecha prevista, el cohete más grande de la historia aeroespacial era el Saturno V de las misiones Apolo con poco más de 110 metros, que ya quedaron superados por este nuevo proyecto.

Se estima que en 2050 no habrá suficientes peces para abastecer a la población mundial, así que plantearse la cría de peces en un entorno tan hostil como Marte puede orientarnos para hacerlo mejor en nuestro planeta.

Para avanzar en esta línea de investigación, la bióloga del CSIC se ha embarcado en Hypatia I, una misión protagonizada por investigadoras de diferentes disciplinas y edades en uno de los lugares del planeta más parecidos a Marte: el desierto de Utah (Estados Unidos). 

Durante quince días, del sábado 16 al domingo 29 de abril, convivirá con el resto de tripulantes de la misión en la instalación análoga Mars Desert Research Station, gestionada por The Mars Society.  

Allí, las integrantes de Hypatia I se comportarán como si realmente estuvieran en una estación humana en Marte: se alimentarán de productos deshidratados, tendrán el agua potable limitada, no podrán comunicarse de forma síncrona con la Tierra y vestirán de astronautas en sus salidas al exterior.

Hypatia I impulsará investigaciones como las de Laia Ribas o Neus Sabaté, otra tripulante del CSIC que estudiará cómo fabricar baterías con materiales marcianos. Pero la aventura también servirá para divulgar la ciencia y dar visibilidad a las mujeres científicas con el fin de inspirar vocaciones, en especial entre las niñas y las chicas jóvenes.

Obtener alimento a partir de peces criados en Marte. Esto suena a ciencia a ficción, pero tu investigación en la misión Hypatia persigue ese objetivo. ¿Es así?

Sí. El proyecto principal que voy a desarrollar se llama Acuicultura en Marte. Nació hace tres años, cuando me invitaron a participar en el diseño de una ciudad marciana para un concurso de la Mars Society. Uno de los temas que trabajamos fue cómo comería esa ciudad de un millón de habitantes, a la que llamamos Nüwa. Desde hace más de 20 años investigo en el campo de la acuicultura sostenible, así que sugerí tener peces como alimento proteico animal. La idea gustó, la desarrollamos e incluso acabamos diseñando restaurantes en los que se vendería Sushi.

Era un planteamiento relativamente nuevo y raro, pero alguien tenía que empezar... Cuando me ofrecieron unirme a Hypatia I, pensé seguir trabajando en esta línea. Se estima que en 2050 no habrá suficientes peces en la Tierra para abastecer a la población mundial, así que la acuicultura es una apuesta de futuro. Una acuicultura sostenible aquí nos puede ayudar a desarrollar una acuicultura sostenible en un posible asentamiento en Marte o en la Luna, y viceversa.

Entonces, ¿la dieta marciana se basaría en los peces?

No. Un 70 % de la comida sería vegetariana, sobre todo microalgas, que son muy fáciles de generar. Habría también una parte procedente del huerto, como tomates, zanahorias o lechugas. Solo un 4 % de la dieta procedería de animales grandes, como peces y aves, y estaría reservada para momentos festivos. El resto de la proteína animal provendría de insectos y de cultivos celulares artificiales.

¿Habría agua en Marte para las piscifactorías?

Pensamos que sí. En Marte el agua es limitada, como también ocurre en la Tierra. Lo que pasa es que allí se tendrá que ir a buscar a los polos, donde está congelada, o extraer del subsuelo. Marte es un planeta muy hostil: para vivir allí tendremos que adaptarnos, trabajar con lo mínimo y reciclar. Por eso en Nüwa el agua se pensó también para sitios de recreo: los peces crecerían en lagos de agua dulce situados en parques y que estarían continuamente reciclándose mediante bacterias...

Estudiar cómo podríamos vivir en Marte nos ayuda a entender cómo podemos vivir en la Tierra de manera más sostenible y lo mal que lo estamos haciendo

Estudiar cómo podríamos vivir en Marte y en el espacio nos ayuda a entender cómo podemos vivir en la Tierra de manera más sostenible y lo mal que estamos haciéndolo en la actualidad. Por ejemplo, se calcula que con siete litros de agua por persona y día podríamos vivir, y estamos gastando unos 140: estamos derrochando el agua. Esto pasa con todo. Estamos utilizando hectáreas y hectáreas de campos de cultivo y mucha comida se desperdicia.

¿En qué van a consistir tus experimentos en Hypatia I?

En Marte, la gravedad es aproximadamente un 30 % de la que experimentamos en la Tierra. Mi objetivo es estudiar las marcas que la alteración de la gravedad genera en el ADN de los peces cebra, un animal modelo estudiado en todo el mundo. Lo que pasa es que generar microgravedad en la Tierra es muy complicado, por lo que el estudio se hará con hipergravedad, es decir, alterando la gravedad de los peces en el laboratorio para que sea tres veces mayor que en la Tierra.

El estudio se hará con hipergravedad, es decir, alterando la gravedad de los peces en el laboratorio para que sea tres veces mayor que en la Tierra

Esto lo hemos hecho durante cinco días con un dispositivo desarrollado en el Instituto de Ciencias del Mar conjuntamente con el Instituto de Ciencias del Espacio del CSIC. Por cuestiones éticas, no puedo llevar los peces a la Mars Desert Research Station, así que he extraído muestras de su ADN para secuenciarlas allí.

¿No vas a estudiar el impacto en el genoma de los peces de factores como las bajas temperaturas o la radiación que hay en Marte?

En este caso, no. Ya se sabe que factores como la temperatura del agua alteran el genoma de los peces. Por eso ahora quiero estudiar el factor gravedad. Es un campo muy nuevo y cualquier información que obtengamos va a ser fascinante. Eso sí, no voy a tener la respuesta inmediatamente. Los experimentos científicos son largos y esta es la parte experimental. En la estación, no voy a tener tiempo de analizar los datos.

¿Por qué el pez cebra? No es un pez que forme parte de nuestra dieta…

Es un animal modelo que empezó a utilizarse en los años 60 en el campo de la biomedicina para investigar el cáncer. En acuicultura se utiliza desde hace más de 20 años. Eso hace que se conozca su genoma y que podamos observar las alteraciones genéticas y las respuestas a los factores ambientales. Además, es un pez que ofrece muchas ventajas. La principal es que tiene un ciclo de vida corto: en tres meses pasa de huevo a adulto. Las lubinas hembras, por ejemplo, tardan tres años en hacerse adultas. Esto es un drama: imagina estudiar estos animales en proyectos o becas de investigación que duran tres o cuatro años…

Por otro lado, el pez cebra tiene muchas puestas (una pareja pone entre 100 y 200 huevos cada diez días), los embriones son transparentes y, como es un pez pequeño, no se necesitan grandes instalaciones para trabajar con él. Un dato interesante es que compartimos muchos genes. Aparentemente solo nos parecemos en que tenemos dos ojos y un corazón, pero hay un 70 % de homología entre el genoma humano y el del pez cebra.

Entonces, ¿tu estudio puede dar pistas de cómo la alteración de la gravedad afecta al ser humano?

Esa es la idea. Los resultados podrían tener aplicación en acuicultura o en ámbitos más relacionados con la medicina.

También vas a llevar a cabo un proyecto de ingeniería para esterilizar el agua y generar luz en Marte. ¿En qué consiste?

Voy a probar una botella marciana con un tapón (Light Pills) diseñado por Helena Arias, otra de las tripulantes de Hypatia I. Es un dispositivo que ha recibido varios premios nacionales e internacionales y que está formado por una placa solar y dos luces: una ultravioleta que se utiliza para esterilizar el agua y otra LED, que sirve para iluminar.

Aunque no puedo llevar ejemplares de pez cebra, tengo permiso para coger otros peces antes de entrar en la estación, trabajar con ellos los quince días de la misión y luego devolverlos a la tienda. Con estos peces mantendremos un sistema acuaponics para hacer crecer conjuntamente peces y plantas de forma circular. Lo que más me interesa es estudiar el agua en la que van a estar los peces y comprobar si es posible esterilizarla con el tapón.

Sin embargo, en la misión no solo vas a investigar…

No. También voy a ser la Greenhouse officer, la responsable del huerto. Los quince días de la misión tendremos que comer comida deshidratada como la que comen los astronautas. La responsable de que haya algo verde en nuestra dieta seré yo. Voy a cuidar las plantas que hay en el invernadero y a generar brotes de germinados que en tres o cuatro días se puedan consumir. Esto va a ser la alegría de la huerta, nunca mejor dicho, porque la comida y el agua van a estar limitadas.

Voy a cuidar las plantas que hay en el invernadero y a generar brotes de germinados que en tres o cuatro días se puedan consumir

¿Qué es lo que vais a germinar?

Soja y lentejas.

¿Y por qué todas esas limitaciones?

Vamos a simular ser astronautas. La simulación implica que hay limitación de agua: tendremos un tanque con ciertos litros para los quince días. De ahí tendrá que salir el agua para beber (solo podremos consumir dos litros al día), para ducharse (la mayoría de los días tendremos que asearnos con toallitas y champú seco), para el invernadero, etc. También habrá limitaciones de espacio (vamos a estar confinadas en un espacio muy reducido) y para salir.

Cuando queramos abandonar la estación tendremos que pedir permiso a Tierra y salir con el traje espacial: con escafandra, manos y pies protegidos como si hubiera radiación y una mochila de siete kilos que sirve para refrigerar y simula contener oxígeno. Para movernos, usaremos un rover para el que hemos tenido que sacarnos un permiso de conducir. Y otra limitación será la conexión: solo podremos conectarnos al final del día y para enviar informes.

Varias de la tripulantes de la misión Hypatia I. / Pau Fabregat

Además, en la misión Hypatia también vas a hacer divulgación…

Sí. Tengo un proyecto que se llama Buscar la vida en Marte para motivar a pequeñas y pequeños de una escuela de primaria a estudiar ciencias. La idea es que se impliquen en dar respuesta a un gran interrogante para la ciencia: si hay o ha habido vida en Marte.

Lo que voy a hacer es coger sedimentos de diferentes sitios de Marte/Utah, llevarlos a la escuela y, con un kit comercial muy sencillo, tratar de detectar con el alumnado si hay vida. Además, estoy haciendo un juego de cartas sobre la misión con otra tripulante del proyecto que es matemática y artista, Anna Bach, conjuntamente con una empresa llamada Lastuf, que es especialista en diseño de juegos de cartas.

Es un juego cooperativo e inclusivo en el que todas las personas participantes ganan o todas pierden, y que incluye distintos desafíos. Tenemos preventa online de las cartas para que nos ayude a subvencionar la misión. Hypatia I es un proyecto de fundrising y hemos tenido que buscar la financiación para todas las actividades y proyectos.

¿Os financiáis por crowdfunding?

Cuando empezamos a trabajar en el proyecto hace dos años, no había financiación. Todo este tiempo hemos estado trabajando con entidades, tanto públicas como privadas, y buscando donaciones privadas para poder financiar la misión. Por ejemplo, mi instituto [el Instituto de Ciencias del Mar] financia parte de mi proyecto de acuicultura en Marte. Además, estamos trabajado para que haya más Hypatias; la nuestra es solo la primera.

¿Que la misión esté compuesta por mujeres es porque queréis dar relevancia al papel de la mujer en la ciencia e incentivar a las niñas a optar por carreras vinculadas a la ciencia?

Sí. El proyecto es una iniciativa de Mariona Badenas, la comandante de la tripulación. Se inspiró en 2019 durante otra misión en la estación y tuvo la idea precisamente el 11 de febrero, Día de la mujer y la niña en la ciencia. Ella y Carla Conejo, la subcomandante, reunieron a un grupo de mujeres de diferentes disciplinas STEAM: ciencia, tecnología, ingeniería, matemáticas y también la A de arte. El proyecto es también multigeneracional, y esto es muy bonito. Neus Sabaté, que también es investigadora del CSIC, y yo somos las más veteranas, pero quienes están liderando son más jóvenes que nosotras.

Las condiciones en las que vais a vivir en la estación ¿se parecen a alguna otra experiencia de tu carrera investigadora?

Todo es nuevo, salvo el confinamiento que vivimos por el covid y que me ayuda a entender la situación. Vamos con muchas ganas, pero no nos conocemos prácticamente. Nunca hemos coincido todas en el mismo lugar y hay tripulantes a las que solo he visto por videoconferencia. La verdad es que tengo muchas ganas de encontrarnos y abrazarnos… Más que nerviosa, estoy ilusionada.

Hypatia es un proyecto español donde participan varias entidades que pretende despertar vocaciones científicas entre las próximas generaciones, con énfasis en las chicas jóvenes interesadas en seguir carreras STEM, es decir, las relacionadas con ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas.

La tripulación de Hypatia I está compuesta por nueve mujeres, de diferentes edades y procedencias, que viajarán en abril de 2023 a la Mars Desert Research Station, una estación análoga a las que podría haber en el futuro en Marte y situada en el desierto de Utah (Estados Unidos). Durante dos semanas, llevarán a cabo investigaciones relacionadas con el espacio y simularán rigurosamente su día a día en Marte, confinadas en un espacio reducido y privadas de las comodidades de la vida en la Tierra.

Los neurotransmisores químicos se liberan de una neurona, se difunden hacia las demás, y llegan a las células diana generando una señal que excita, inhibe o modula la actividad celular. El momento y la fuerza de estas señales son cruciales para que el cerebro procese e interprete la información sensorial, tome decisiones y genere comportamiento.

Se presenta un sistema que utiliza fotones en lugar de neurotransmisores químicos como estrategia para controlar la actividad neuronal

Controlar las conexiones entre las neuronas nos permitiría comprender y tratar mejor los trastornos neurológicos, reconfigurar o reparar los fallos en los circuitos neuronales tras haber sido dañados, mejorar nuestras capacidades de aprendizaje o expandir nuestro conjunto de comportamientos.

Existen varios métodos para controlar la actividad neuronal. El uso de fármacos es la alternativa más habitual, que permite alterar los niveles de los neurotransmisores químicos presentes en el cerebro y afectar la actividad de las neuronas. Otra opción es estimular eléctricamente zonas específicas del cerebro para activar o inhibir las neuronas. Pero existe una tercera posibilidad: usar la luz.

Luz para controlar la actividad neuronal

La manipulación de la actividad neuronal mediante la luz es una técnica, relativamente nueva, que se ha estado explorado en el pasado. Esta técnica implica modificar genéticamente las neuronas para que expresen proteínas y canales iónicos sensibles a la luz y bombas o enzimas específicas en las células diana.

Aunque este método permite a los investigadores controlar la actividad de grupos concretos de neuronas con mayor precisión, existen todavía algunas limitaciones. Como la luz se dispersa en el tejido cerebral, debe administrarse muy cerca de las neuronas para lograr una resolución suficiente al nivel de sinapsis. Esto implica usar técnicas a menudo invasivas, y requiere de intervenciones externas. Además, la intensidad que se necesita para llegar a las células diana puede ser potencialmente dañina para ellas.

Los  investigadores han desarrollado un método para conectar dos neuronas utilizando luciferasas (unas enzimas que emiten luz) y canales iónicos fotosensibles

Ahora, investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) publican en la revista Nature Methods un sistema que utiliza fotones en lugar de neurotransmisores químicos como estrategia para controlar la actividad neuronal. En concreto, su método permite conectar dos neuronas utilizando luciferasas (unas enzimas que emiten luz) y canales iónicos fotosensibles.

El equipo, liderado por el profesor Michael Krieg y con Montserrat Porta como primera autora, ha desarrollado y testado un sistema, llamado PhAST, en el nemátodo Caenorhabditis elegans, un organismo modelo ampliamente utilizado para estudiar procesos biológicos.

Nematodo 'Caenorhabditis elegans', la especie de gusano utilizada en el estudio. / Zeynep F. Altun

Del mismo modo que los animales bioluminiscentes usan fotones para comunicarse, el método desarrollado utiliza enzimas sintetizadas para enviar fotones, en lugar de químicos, como transmisores entre neuronas.

Para comprobar si era posible, realmente, usar los fotones para codificar y transmitir el estado entre dos neuronas, el equipo primero modificó genéticamente los gusanos alterando sus neurotransmisores de tal manera que fuesen insensibles a los estímulos mecánicos. El objetivo era ver si, con el sistema diseñado, se podían revertir estas alteraciones sensoriales.

En segundo lugar, los investigadores sintetizaron las luciferasas y seleccionaron los canales iónicos proteicos sensibles a la luz, denominados canalrodopsinas.

Seguir la actividad del calcio

Por último, desarrollaron un dispositivo que administraba estímulos mecánicos en la punta de la nariz de los gusanos, midiendo simultáneamente la actividad del calcio (uno de los iones y mensajeros intracelulares más importante) en las neuronas sensoriales. Esto les permitió seguir el flujo de la información.

Para poder ver los fotones y estudiar la bioluminiscencia, el equipo diseñó previamente un microscopio específico asistido con aprendizaje automático. Simplificaron un microscopio de fluorescencia quitando algunos elementos ópticos habituales como filtros, espejos, o el propio láser, y lo cubrieron por completo para eliminar la contaminación de luz externa.

Con esta técnica se ha restaurando una conexión neuronal, se ha suprimido la respuesta del animal a estímulos dolorosos y cambiado un comportamiento de atracción a aversión 

Los investigadores diseñaron también varios experimentos que han conseguido establecer que los fotones sí pueden, de hecho, transmitir estados neuronales. En uno de ellos, se estableció una nueva comunicación entre dos neuronas no conectadas previamente, restaurando una conexión neuronal en un circuito defectuoso.

También suprimieron la respuesta del animal a estímulos dolorosos, cambiaron su comportamiento pasando de atracción a aversión en respuesta a un estímulo olfativo y estudiaron la dinámica del calcio durante la puesta de los huevos.

Los resultados demuestran que los fotones pueden actuar como neurotransmisores, permitiendo la comunicación entre las neuronas, y que el sistema PhAST permite la modificación sintética del comportamiento animal. 

El potencial de la luz como mensajero

Como la luz puede usarse en más tipos de células y en más especies animales, ofrece un gran potencial para una amplia gama de aplicaciones, desde la investigación básica hasta aplicaciones clínicas en neurociencia.

Controlar y monitorear la actividad neuronal mediante luz puede ayudar a la comunidad científica a, por ejemplo, entender mejor los mecanismos subyacentes de la función cerebral y los comportamientos complejos o a determinar cómo distintas regiones del cerebro se comunican entre ellas.

Controlar y monitorear la actividad neuronal mediante luz puede ayudar a entender mejor los mecanismos subyacentes de la función cerebral

También puede aportar nuevas maneras de escanear y mapear la actividad cerebral con mayor resolución espacial y temporal. Además, puede ser útil en el futuro para desarrollar nuevos tratamientos para reparar las conexiones neuronales dañadas sin necesidad de cirugías invasivas.

El camino a seguir en un futuro está orientado a mejorar la ingeniería de las enzimas bioluminiscentes, los canales iónicos o las moléculas diana, lo que permitiría controlar de manera óptica, no invasiva, y con una mayor especificidad y precisión la función neuronal.

Referencia:

Montserrat Porta-de-la-Riva et al. “Neural engineering with photons as synaptic transmitters”. Nature Methods, 2023

La mayoría de los métodos tradicionales de cultivo celular utilizados para estudiar el comportamiento de los fármacos no reproducen adecuadamente la fisiología de los pacientes. Por otro lado, los modelos animales muy a menudo no generan resultados comparables a la respuesta en humanos, aparte de los problemas éticos que se encuentran intrínsecamente asociados a la experimentación animal.

Este 'órgano-en-un-chip' permite estudiar el funcionamiento de la barrera hematoencefálica humana ante los fármacos y seleccionar los más efectivos

En este contexto, las llamadas plataformas de órgano-en-un-chip (OoC, por sus siglas en inglés) se presentan como una excelente alternativa a los métodos de estudio tradicionales, ya que permiten simular el funcionamiento de órganos humanos específicos a escala microscópica. Estos sistemas ayudan a investigar fármacos y enfermedades de manera más rápida, barata y sin usar animales.

Ahora, investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) describen, en el Journal of Nanobiotechnology, el desarrollo de un órgano-en-un-chip que funciona como modelo de la barrera hematoencefálica humana. El sistema permite estudiar el funcionamiento de esta barrera ante los fármacos y hacer un cribado de los más efectivos, evitando los ensayos con animales.

El sistema es altamente versátil y abre la puerta al estudio de procesos patológicos en el chip. Según una de las autoras, Anna Lagunas, “el dispositivo se podría adaptar también a diferentes tipos de estudios que involucran la patología del cerebro humano, como es el caso de muchas enfermedades neurodegenerativas, en las que la integridad de la barrera hematoencefálica se encuentra a menudo comprometida. Además, si en el chip se incorporasen, por ejemplo, células derivadas de paciente, éste permitiría un estudio personalizado de la enfermedad”.

El sistema se ha validado con nanopartículas de oro que facilitan la permeación del fármaco por la barrera y luego degradan las fibras de beta amiloide asociadas al alzhéimer

Por su parte, la coautora Mònica Mir, también investigadora del IBEC y profesora de la Universidad de Barcelona (UB), destaca: “Las características físicas del dispositivo lo hacen portable, fácil de emplear y podría someterse a la producción en masa y a la automatización tanto de las lecturas ópticas como eléctricas para una futura implementación industrial”.

Con el fin de validar el funcionamiento del chip, se ha usado un sistema nanométrico para la liberación de fármacos desarrollado previamente por el grupo de Marcelo J. Kogan en la Universidad de Chile, coautor del artículo.

Se trata de unas nanopartículas de oro que, en primer lugar, facilitan la permeación del fármaco a través de la barrera hematoencefálica, y después se unen a las llamadas fibras de beta amiloide, unas moléculas que se forman en la enfermedad de Alzheimer, desagregándolas.

¿Cómo funciona este órgano-en-un-chip?

El dispositivo está fabricado en un sistema microfluídico, que permite manipular y controlar fluidos en una escala muy pequeña y analizar muestras de pequeños volúmenes.

Incluye un cultivo tridimensional de diferentes tipos de células de origen humano que forman una estructura de barrera endotelial, que tiene la función de separar la sangre de los tejidos adyacentes. Esta estructura imita la barrera hematoencefálica humana y presenta mejores valores de permeabilidad que los modelos estándar actuales.

El dispositivo está fabricado en un sistema microfluídico e incluye un cultivo de células de origen humano que forman una estructura de barrera endotelial 

El modelo incorpora también un sistema de microelectrodos que permiten monitorizar la integridad y permeabilidad de la barrera endotelial antes y después de la administración de fármacos.

Sujey Palma, estudiante de doctorado en el IBEC y primera autora del estudio, concluye: “Sin duda es una plataforma con mucho potencial para poder evaluar de manera adecuada la permeabilidad de nuevos candidatos terapéuticos prometedores como los nanosistemas. También, un dispositivo así nos podría permitir estudiar cómo estos nuevos sistemas pueden afectar morfológica y fisiológicamente a la barrera postadministración”.

Investigadoras del Instituto de Bioingeniería de Cataluña que han participado en el estudio. / IBEC

Referencia:

Sujey Palma-Florez et al. "BBB-on-a-chip with integrated micro-TEER for permeability evaluation of multi-functionalized gold nanorods against Alzheimer’s disease". Journal of Nanobiotechnology, 2023.

El trabajo se ha liderado desde el grupo de Nanobioingeniería del IBEC, dirigido por Josep Samitier, y las autoras del centro pertenecen al Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER-BBN). El estudio también ha contado con la participación de la Universidad de Barcelona y el Centro Avanzado de Enfermedades Crónicas de Chile.

ManoPla es una mano robótica cuya finalidad es la comunicación gestual. Ha sido ideada y desarrollada por investigadores del Centro de Automática y Robótica (CAR), un centro mixto de investigación de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Su diseño está inspirado en una mano real, y es de bajo peso. Con este objetivo, se han adoptado soluciones imaginativas y originales en su desarrollo. ManoPla permitirá a robots guía o de asistencia transmitir, de forma más natural, el énfasis, ciertos sentimientos y emociones, enriqueciendo de esta forma la comunicación humano-robot.

Se trata de un prototipo funcional con 17 articulaciones controlables más cuatro pasivas

En la robótica social, se busca de forma particular una interacción amigable y natural con el ser humano. En una conversación con otra persona, la comunicación gestual puede ser tan rica e incluso más elocuente que la verbal. Por ese motivo, en la última década, existen muchos desarrollos e investigaciones que se centran en esa capacidad interactiva del robot.

Por ejemplo, en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (ETSIDI) de la UPM, se ha desarrollado un robot social humanoide Hidalgo y, para él, se decidió diseñar una mano robótica lo más parecida a la mano humana en cuanto a términos de movilidad.

Los ensayos realizados de impacto, de movilidad y de agarre han despertado interés en el ámbito de la robótica social, de modo que parte de su desarrollo ha sido publicado en la revista International Journal of Social Robotics.

Cada elemento tiene su función

El resultado de esta investigación, llevada adelante por investigadores del grupo de Robótica y Cibernética en el CAR-UPM-CSIC, es un prototipo funcional con 17 articulaciones controlables más cuatro pasivas.

Las cuatro articulaciones de los dedos son impulsadas por tres motores (siguiendo el modelo propuesto por el astronauta humanoide Robonaut). El pulgar, por su singularidad, controla las cuatro articulaciones con las que se ha modelado. Además, la palma puede combarse, logrando emular de una forma excepcional la morfología humana y sus movimientos.

Dado que ManoPLA es totalmente autocontenida, tanto por los sistemas de actuación como por el control (cuenta con su propio microcontrolador para regular todos los movimientos y medir y servir la información), el problema físico más relevante que se ha dado es la limitación del espacio que ofrece el dispositivo.

La apariencia externa de la mano no es decorativa: cada una de las piezas, tanto de los dedos como de la palma, forman parte de algún mecanismo interno

La utilización de métodos de diseño mecatrónicos que ponen en común los tres campos tratados —mecánica, electrónica y programación— ha hecho posible la elaboración del prototipo final totalmente funcional. En este diseño se aprovecha todo. Esto quiere decir que la placa electrónica es estructural, e incluso lleva integrados todos los sensores posibles, adaptando la mecánica de los dedos y de los sensores para que esto sea posible. Además, se han desarrollado soluciones específicas para lograr accionamientos elásticos con unos transductores articulares ópticos de configuración y diseño novedoso y específico.

Todas estas soluciones hacen que la mano sea un proyecto de ingeniería minucioso, con identidad propia, que ha buscado constantemente soluciones alternativas  a problemas de difícil resolución. El diseño software ha sido estudiado en detalle para lograr un control absoluto en la mano robótica. Gracias a la programación del microcontrolador a bajo nivel se han podido optimizar los ciclos de ejecución y se han controlado las frecuencias de procesamiento de cada uno de los elementos.

Tampoco la apariencia externa que tiene la mano es meramente decorativa. Cada una de las piezas, tanto de los dedos como de la palma, forman parte de algún mecanismo interno, por lo que la apariencia final viene totalmente ligada por la funcionalidad.

En total, ManoPla pesa solo 250 gramos, integra 17 motores y 17 sensores, y cuenta con 22 articulaciones, con su respectiva electrónica de potencia y su sistema de control. Lo único que no integra es una batería, dado que se considera que siempre tendrá que estar soportada por un brazo robótico a través del cual le llega la energía necesaria para su funcionamiento.

Referencia:

M. Hernando et al. "Mechatronic design of a self-contained dexterous robotic Hand for gestural communication". International Journal of Social Robotics (2023).

En el encuentro, celebrado este jueves en Granada, han participado representantes de 15 países de la Unión Europea y Japón, así como de las organizaciones EURATOM, EUROfusion y Fusion for Energy.

El objetivo de la instalación es demostrar la viabilidad de los materiales que estarán cerca de las reacciones de fusión nuclear en reactores como el ITER

Al finalizar la reunión, la ministra de Ciencia e Innovación, Diana Morant, ha anunciado que en el año 2025 está previsto que se puedan iniciar las obras del edificio principal, el cual albergará un acelerador de partículas y el resto de los sistemas principales de esta importante infraestructura científica.

Su objetivo es demostrar la viabilidad de los materiales que estarán cerca de las reacciones de fusión nuclear en reactores como el ITER, que actualmente se construye en el sur de Francia.

700 millones para la construcción

El proyecto IFMIF-DONES movilizará 700 millones en su construcción y otros 50 para su puesta en marcha. Además, el coste de operación será de 50 millones anuales durante la vida útil de la instalación. “Va a suponer la mayor inversión en España para una infraestructura internacional de ciencia”, según Morant.

Va a suponer la mayor inversión en España para una infraestructura internacional de ciencia

España se ha comprometido a financiar el 50 % del coste de construcción y el 10 % del coste de operación, mientras que Croacia financiará el 5 % del proyecto y se está avanzando para cerrar la adhesión de más países.

“Para hacer todo esto posible, y como muestra del compromiso de España con el proyecto anunciamos que el Gobierno de España ya tiene reservados 93 millones de euros de la senda FEDER del periodo 2021-2027 para IFMIF-DONES”, informó la ministra.

Además, a través del Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI) e IFMIF DONES España, se está gestionando Compra Pública Innovadora asociada a prototipos de componentes relevantes del proyecto, por valor de unos 30 millones de euros.

Financiación estatal y autonómica

Por su parte, “la Junta de Andalucía aportará un euro por cada euro que aporte el Ministerio, como lo hemos venido haciendo hasta ahora”, ha recordado su consejero de Universidad, Investigación e Innovación, José Carlos Gómez.

Se contempla la contratación directa de al menos 200 científicos, ingenieros y personal de alta cualificación en los próximos tres años

Morant ha señalado que el Consorcio IFMIF-DONES España presentará en las próximas semanas un Plan Estratégico de Recursos Humanos que contempla la contratación directa de al menos 200 científicos, ingenieros y personal de alta cualificación en los próximos tres años para cubrir las necesidades del proyecto.

La titular de Ciencia también ha anunciado que este gran proyecto va a suponer unos 11.000 puestos de trabajo en Granada durante los 40 años de construcción y funcionamiento de esta infraestructura científica, que “va a contribuir a dar luz a un nuevo modelo de energía limpia e ilimitada, la energía de fusión”.

El programa DONES y la infraestructura IFMIF-DONES

La energía de fusión nuclear (distinta a la fisión de las centrales actuales) ha sido uno de los mayores retos científicos de la humanidad desde los años 50 del siglo pasado. Se trata de una fuente de energía segura, sostenible y masiva, basada en un combustible inagotable y distribuido en todo el planeta, que podría completar las necesidades energéticas en la segunda mitad de este siglo. Este objetivo se materializará en el futuro demostrador europeo de planta de producción eléctrica, DEMO (DEMOnstration power plant), aún sin ubicación asignada.

Esta planta confirmará la viabilidad tecnológica y económica de la energía de fusión, con una operación continuada y la inyección de energía en la red eléctrica. Para ello, DEMO necesita alimentarse de todo el desarrollo adquirido en ITER y el Programa de Fusión, pero también necesita que se ensayen los materiales más críticos de su estructura interna.

La misión del programa DONES será desarrollar una base de datos de los efectos que tiene en los materiales la irradiación por neutrones similares características a los que se producen en las reacciones de fusión, una información esencial para el diseño y construcción de los futuros reactores de fusión.

Por lo tanto, para probar materiales y producir este conocimiento, es necesario desarrollar una fuente de neutrones con un espectro similar al de la fusión. Esa fuente de neutrones que va a ser capaz de reproducir las condiciones de irradiación de los futuros reactores de fusión es IFMIF-DONES.

La infraestructura científica IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility – Demo Oriented NEutron Source) es el elemento central del Programa DONES, cuyo objetivo es establecer una amplia base de datos sobre materiales de fusión.

Este proyecto, ahora internacional, es una iniciativa del Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT que actualmente desarrolla el Consorcio IFMIF-DONES España. Este, a su vez, es una entidad de investigación compartida a partes iguales entre la Administración General del Estado y la Comunidad Autónoma de Andalucía.

La compañía Axiom Space ha desarrollado un traje más flexible y resistente, con importantes mejoras respecto a otros anteriores, como los del programa Apolo

Axiom Space, que contribuye al objetivo de la NASA de “crear una economía sólida en la Luna mediante la colaboración con proveedores de servicios comerciales”, organizó el acto para medios de comunicación y estudiantes en el Centro Espacial Houston, en Texas (EE UU). Se mostró un traje más flexible y resistente, con importantes mejoras respecto a otros anteriores, como los usados en el programa Apolo.

Concebida para finales de 2025, los tripulantes de la Artemis III, entre los que figurará la primera astronauta que pise el suelo lunar y persona no blanca, llegarán a una zona de nuestro satélite donde pueden registrarse temperaturas “extremas” y condiciones ambientales “hostiles”, enfundados en esta renovada indumentaria. Un ingeniero de Axiom se puso el prototipo para mostrarlo al público.

“Estos nuevos trajes tienen más funciones y capacidades”, señaló Vanessa Wyche, directora del Centro Espacial Johnson de la NASA, y Lara Kearney, del Programa de Actividad Extravehicular y Movilidad Humana en la Superficie añadió que proporcionará más “movilidad” a los y las usuarias.

Aunque este prototipo sea negro, es probable que la versión final sea totalmente blanca

Aunque este prototipo utiliza un material de cubierta de color negro o gris oscuro (con bandas naranjas y azules), es probable que la versión final sea totalmente blanca cuando la lleven los astronautas en la superficie lunar, para facilitar así que estén más seguros y frescos mientras trabajan en el duro entorno espacial

Contrato de 228,5 millones de dólares

“Este es un contrato de servicios”, manifestó Kearney, quien recordó que “históricamente la NASA ha fabricado y es dueña de los trajes espaciales” usados en las misiones, pero en el caso de la Artemis III la compañía Axiom proveerá los trajes en virtud de un contrato de 228,5 millones de dólares.

También apuntó que al uniforme espacial le quedan todavía por superar pruebas que medirán aspectos como la seguridad y que se realizarán en el Centro Espacial Johnson.

A este uniforme espacial, que usará la primera mujer y persona no blanca que viaje a la Luna, le quedan todavía por superar varias pruebas 

Por su parte, el presidente de Axiom Space, Michael Suffredini, comento: “Continuamos con el legado de la NASA al diseñar un traje espacial avanzado para que los astronautas operen de manera segura y efectiva en la Luna. Estará listo para enfrentar los complejos desafíos del polo sur lunar y la presencia a largo plazo allí”.

El administrador de la NASA, Bill Nelson, destacó en su cuenta de Twitter que el trabajo conjunto con esa empresa “es esencial para la misión Artemis III y permitirá a la primera mujer pisar la Luna, y abrirá oportunidades para que más personas exploren y realicen actividades científicas en la superficie lunar”.

Mejoras en botas y guantes

“Los guantes son una parte crítica del diseño”, señaló Russell Ralston, subdirector en la división de Actividad Extravehicular de Axiom Space, y explicó que, gracias a innovadoras tecnologías, serán capaces de manejar una mayor variedad de herramientas.

Otro elemento destacado del traje son las botas, en cuya confección ha participado la diseñadora de vestuario Esther Marquis, de la serie For All Mankind de Apple TV+. Tanto en estas, como en los guantes y otros elementos se ha realizado un esfuerzo especial para desarrollar capas de aislamiento.

El casco dispone de un set de luces y una cámara de video de alta definición

Compuesto por “un montón de capas”, el traje de Axiom cuenta con una entrada posterior por donde ingresarán los tripulantes, así como un mayor número de articulaciones en piernas y brazos que otorgan una mayor flexibilidad respecto a los usados hace 50 años en las misiones Apolo de la NASA.

El casco dispone de un set de luces y una cámara de video de alta definición, mientras que sobre la espalda de los astronautas se ubicará el sistema de soporte vital donde se almacena el oxígeno.

No se puede prescindir del pañal

El traje hace gala de un compendio de innovaciones tecnológicas que, sin embargo, no ha podido excluir un elemento inevitable para los astronautas que los vistan: el pañal, por si fuera necesario utilizar durante los paseos y operaciones en la superficie lunar.

Con el programa Artemis la NASA busca fijar una presencia permanente en la Luna y ya ha desarrollado una primera misión de prueba. Tras 25 días de viaje, el pasado 11 de diciembre retornó a la Tierra la nave no tripulada Orión después de circunnavegar la Luna. Ahora planea enviar en noviembre de 2024 la misión Artemis II, que hará el mismo trayecto con una tripulación que se dará a conocer el próximo 3 de abril.

Estamos asistiendo a fuertes iniciativas a escala mundial para fomentar la soberanía en la manufactura de chips, tanto los electrónicos como los fotónicos, aquellos que manejan señales de luz, visible e infrarroja.

Son estos últimos los que han experimentado en la última década un desarrollo sin precedentes, siendo el principal tractor la creciente necesidad de comunicaciones masivas de datos a alta velocidad empleando fibras ópticas, principalmente debida a la proliferación de servicios en la nube, que se apoyan en incontables instalaciones de centros de proceso de datos y super computación.

Los chips fotónicos han experimentado un desarrollo sin precedentes, por la creciente necesidad de comunicaciones masivas de datos a alta velocidad con fibras ópticas 

Mientras que el mercado de la microelectrónica crece al 5 % anual desde hace 20 años, el de la fotónica integrada o chip fotónico lo hace a un promedio de alrededor del 30 % en los últimos 10 años, ya que es una tecnología en despegue.

España cuenta con un ecosistema de fotónica integrada establecido y creciente, que abarca toda la cadena de valor, comenzando por un fuerte núcleo de I+D+i pública y emprendimiento, con fábricas, empresas de diseño, empaquetado, test, fabless (empresas que producen chips en fábricas de terceros), productores de equipo y usuarios finales de chips fotónicos. Nos encontramos compitiendo en muchos casos a nivel mundial, y ello nos aboca a tres desafíos. 

Tres grandes desafíos

El primero es la producción de tecnología propia, que requiere un impulso específico de la I+D+i para la generación de plataformas tecnológicas de fabricación, como las ya existentes en Barcelona y Valencia, y la incipiente en Vigo.

Uno de los retos es impulsar la I+D+i para generar plataformas tecnológicas de fabricación, como las que ya existen en Barcelona, Valencia y la incipiente de Vigo

El segundo, la transferencia de dichas plataformas a fábricas en suelo nacional, en cooperación público-privada. Y el tercero, la estimulación de empresas fabless para las aplicaciones de hoy y las que vendrán en el futuro, habilitadas por estas tecnologías.

PERTE Chip

España cuenta con un programa propio para el desarrollo de la industria del semiconductor en general, y de la fotónica integrada en particular, el llamado PERTE Chip con las líneas maestras para ello.

Es tiempo de bajar al detalle e implementar el PERTE Chip y determinar cómo se va a hacer, para no dejar resquicio administrativo alguno en el impulso que precisa este sector

Es tiempo pues de bajar al detalle e implementarlo y determinar cómo se va a hacer, para no dejar resquicio administrativo alguno en el impulso que precisa este sector.

El año 2023 es clave y estamos en marzo. ¿Qué habrá pasado en diciembre? Confío en que los agentes de la cadena de valor de chip fotónico, junto con la administración pública, podamos entonces echar la vista atrás y decir: vamos por el buen camino.

PERTE de microelectrónica y semiconductores

Ante la creciente demanda de semiconductores en sectores clave como la automoción o los electrodomésticos y la necesidad de acelerar la autonomía en la fabricación de chips, este PERTE tiene como objetivo reforzar las capacidades de diseño y producción de la industria de la microelectrónica y los semiconductores en España, y favorecer la autonomía estratégica nacional y de la UE en este sector, en línea con lo previsto en la Ley Europea de Chips.

Está previsto que este proyecto estratégico movilice una inversión pública de 12.250 millones de euros hasta 2027 y active a su vez un importante volumen de inversión privada.

El denominado PERTE Chip se desarrollará en torno a cuatro ejes estratégicos: concepción, diseño, producción de chips y dinamización de la fabricación de productos electrónicos TIC, para que actúe como generadora de demanda de los microchips producidos, e impulso al ecosistema emprendedor de semiconductores. Esta visión integral ejercerá un efecto multiplicador para el conjunto de la economía española.

Se llevarán a cabo diversas acciones. Una es el refuerzo de la capacidad científica. Con actuaciones como fortalecer la I+D+i sobre microprocesadores de vanguardia y arquitecturas alternativas y la fotónica integrada, desarrollar chips cuánticos y lanzar una línea de financiación para reforzar el Proyecto Importante de Interés Común Europeo (IPCEI) de Microelectrónica y Tecnologías de la Comunicación. Se prevé una inversión de 1.165 millones de euros para el periodo 2022-2027.

Otra es la estrategia de diseño. Incluye actuaciones que potenciarán la capacidad española en el diseño de microprocesadores mediante la creación de empresas fabless (cuyos diseños pueden ser fabricados por otros, sin necesidad de tener una fábrica propia) de diseño de microprocesadores de vanguardia y arquitecturas alternativas; líneas de pilotos de pruebas; red de capacitación en materia de semiconductores. Se destinarán 1.330 millones de euros para este eje.

Una tercera acción es la construcción de plantas de fabricación. Para dotar la capacidad de producción nacional de semiconductores en la fabricación de tecnología de vanguardia (por debajo de 5 nanómetros) y de gama media (de más de 5 nm). La inversión pública presupuestada es de 9.350 millones de euros.

Por último, la dinamización de la industria de fabricación TIC. Contempla actuaciones como la creación de un fondo de capital centrado en los chips para financiar startups, scaleups y pymes innovadoras del sector de semiconductores nacional, con una dotación pública inicial de 200 millones de euros. También se dirige a fortalecer la producción interna de la fabricación de productos electrónicos –que utiliza los microchips como input– para que ejerza de sector tractor sobre la industria de los semiconductores y absorba parte de su producción. El presupuesto estimado asciende a 400 millones de euros. 

Pascual Muñoz es director de UPVfab e investigador del Photonics Research Labs-iTEAM de la Universitat Politècnica de València (UPV)

Esta hoja artificial convierte CO2 y H2O en combustibles mediante la luz solar

Esta iniciativa de investigación de fotosíntesis artificial, una de los más grandes financiadas por la Comisión Europea, consiste en un dispositivo autónomo capaz de convertir dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) en combustibles mediante el uso de luz solar, de forma similar a cómo realizan la fotosíntesis las plantas.

La innovadora célula que ha desarrollado el equipo proporciona una eficiencia de conversión solar a combustible de más del 10 %, alcanzando densidades de corriente récord en el mundo sin usar materiales críticos.

Esto demuestra que la sostenibilidad y la alta productividad también se pueden lograr con materiales escalables y de bajo coste, según los investigadores.

Instrumentos utilizados para la investigación. / ICIQ

Producción de hidrógeno

Además, introducen el nuevo concepto de producir hidrógeno (H2) y un elemento o 'formato' para almacenarlo simultáneamente, siendo este último utilizado para luego generarlo en ausencia de luz solar.

Esta solución permite por primera vez una producción continua (24/7) de hidrógeno mediante un dispositivo de hoja artificial.

"A-LEAF fue un proyecto verdaderamente interesante y desafiante, y terminar con un prototipo altamente eficiente ha sido la guinda del pastel", afirma el profesor Javier Pérez-Ramírez del ETH en Zúrich.

Se presenta una solución que, por primera vez, permite una producción continua de hidrógeno mediante un dispositivo de hoja artificial

Este enfoque se validó en una arquitectura compacta de celda de flujo electroquímico, con electrodos basados en cobre y azufre (Cu-S) y óxido de níquel, hierro y zinc (Ni-Fe-Zn, para la reducción de protones y CO2 y las reacciones de evolución de oxígeno, respectivamente) soportados en electrodos de difusión de gas, integrados con un módulo fotovoltaico de silicio de bajo coste.

La célula funciona a una densidad de corriente de alrededor de 17 miliamperio por centímetro cuadrado (mA cm−2) y un voltaje de 2,5 voltios (estable durante más de 24 horas y durante las operaciones de encendido y apagado), proporcionando una productividad de formato superior a 190 micromoles por metro cuadrado por segundo (μmol h−1 cm−2).

Los resultados de este estudio allanan el camino hacia la implementación de sistemas asequibles de hoja artificial en el escenario energético futuro, brindando una solución sostenible al gran desafío de lograr la transición energética y transformar el actual modelo centralizado en uno distribuido.

El próximo paso es demostrar la viabilidad industrial

“Este es el primer ejemplo de una hoja artificial con un orden de magnitud de eficiencia superior a la hoja natural. Este gran paso no hubiera sido posible sin la estrecha interacción y colaboración de muchos centros de investigación con competencias multidisciplinares. Ahora estamos buscando implementar el próximo paso para realizar un prototipo a gran escala para demostrar la viabilidad industrial”, explica la profesora Siglinda Perathoner de la Università degli Studi di Messina (Italia).

La tecnología A-leaf está lista para una mayor escala y optimización, con el objetivo final de construir un árbol artificial, apoyando así el sueño de un futuro sostenible, según los autores, que publican su estudio en Energy & Environmental Sciences.

“Más allá de los números de productividad, nuestro mayor éxito fue reunir un equipo europeo de líderes mundiales en sus diferentes campos de investigación para trabajar juntos con un objetivo común: demostrar que una hoja artificial también puede funcionar cuando se construye exclusivamente con materiales asequibles ofreciendo un rendimiento récord en esta tecnología puntera”, concluye Galán-Mascarós.

Investigadores que han participado en el proyecto. / ICIQ-CERCA

Referencia:

Galán-Mascarós, J.R. "An artificial leaf device built with earth-abundant materials for combined H2 production and storage as formate with efficiency > 10%" Energy & Environmental Sciences (2023)

Arranca la campaña de demostración de vuelo de este microlanzador suborbital, que tendrá lugar en el Centro de Experimentación de El Arenosillo (Huelva) 

El cohete lo ha desarrollado PLD Space, una joven compañía española con sede en Elche (Alicante) e instalaciones en Teruel, Huelva y Guayana Francesa, que ha logrado más de 60 millones de euros de inversión para impulsar su proyecto espacial. 

Junto a los fundadores de la empresa, Raúl Torres y Raúl Verdú, su presidente ejecutivo, Ezequiel Sánchez, el acto ha reunido al presidente del Gobierno, Pedro Sánchez; la ministra de Ciencia, Diana Morant; la secretaria general de Innovación, Teresa Riesgo; el comisionado para el PERTE Aeroespacial, Miguel Belló; el director general del INTA, el teniente general Julio Ayuso Miguel, entre otros.

“Progresamos cuando apostamos por el poder de la ciencia y del conocimiento, para construir una sociedad más próspera, autónoma y avanzada”, ha destacado el presidente del Gobierno, además de recordar “que no hace demasiado tiempo la idea de una industria aeroespacial potente y competitiva en España parecía una quimera, pero hoy nadie puede negar que se trata ya de una realidad".

Foto de grupo durante la jornada de presentación de Miura 1 en su base de lanzamiento en Huelva. / PLD Space

PLD Space empezó a trabajar en este proyecto hace 12 años, y según Verdú, ahora “nuestro cohete suborbital Miura 1 servirá para demostrar más del 70 % de la tecnología del lanzador orbital sostenible Miura 5 del que, antes de finalizar la década, ofreceremos más de 14 lanzamientos anuales. Su coste es competitivo gracias a la internalización de la fabricación de todos los subsistemas y nuestra tecnología de recuperación y reutilización”.

Campaña de vuelo de prueba de MIURA 1

Con esta presentación pública, ha arrancado la campaña de demostración de vuelo del cohete suborbital. El siguiente paso tendrá lugar en el hangar de la compañía en El Arenosillo, donde se llevarán a cabo los trabajos de mantenimiento y preparación para el lanzamiento, que incluyen desde pruebas de presión hasta carga de propelentes. Cuando terminen estas tareas, se procederá al montaje en la rampa y a su traslado a la cercana base de lanzamiento en Médano del Loro. 

Uno de los ensayos más críticos será la prueba de carga completa de propelentes, que incluye todas las etapas del lanzamiento previos al encendido de motor.

Ya en la plataforma desde la que volará Miura 1, se efectuarán ensayos para certificar que el cohete está listo para vuelo. Uno de los más críticos será la prueba de carga completa de propelentes, que incluye todas las etapas del lanzamiento previos al encendido de motor.

Posteriormente, se realizará el ensayo definitivo: la prueba estática de fuego, donde se encenderá el motor del cohete durante cinco segundos y servirá para poder dar luz verde al lanzamiento. En este momento, el INTA y PLD Space formalizarán la revisión formal de vuelo, que oficializará la preparación de Miura 1 para su primer lanzamiento.

El microlanzador demostrador transportará un experimento del Centro Alemán de Tecnología Aplicada y Microgravedad 

Pero antes del vuelo será el turno de la integración de la carga de pago en la cofia del cohete. El microlanzador demostrador transportará un experimento del Centro Alemán de Tecnología Aplicada y Microgravedad (ZARM), perteneciente a la Universidad de Bremen, con el objetivo de verificar en condiciones de microgravedad algunas de las tecnologías que esta institución científica ha creado para la industria espacial.

Entonces sí, habrá llegado el momento y se procederá a formalizar el hito entre INTA, PLD Space y el resto de los equipos implicados para autorizar el vuelo: la revisión formal de lanzamiento. 

Desarrollo del vuelo de prueba

Durante abril y mayo, PLD Space dispone de distintas ventanas de vuelo de Miura 1 concedidas por el Ministerio de Defensa de España. Además de la seguridad de la zona, el lanzamiento está sujeto a la disponibilidad del propio cohete y a las condiciones meteorológicas, ya que se requiere de una velocidad del viento en superficie inferior a los 20 km/h, una atmósfera calmada de vientos en altura y ausencia de potenciales tormentas en las proximidades.

Tras completar los trabajos de preparación y ensayos, se cuenta con distintas ventanas de lanzamiento entre abril y mayo

“Si durante el procedimiento del lanzamiento, que dura unas 10 horas, se detecta un mínimo factor de riesgo, se abortará la operativa de ese día y se iniciará de cero la próxima ventana de vuelo”, explica Torres, que aclara: “Siempre vamos a preferir retrasar el vuelo a acabar con un cohete despiezado”.

Todo ello implica que la compañía maneje un margen de oportunidades de vuelo entre abril y mayo, un rango que entra dentro de lo habitual en el sector de los lanzadores espaciales. “Nuestro objetivo es conseguir un hito para España y Europa, pero aún tenemos todo por demostrar”, concluye Ezequiel Sánchez.

“Con este material –el hidruro de lutecio dopado con nitrógeno (NDLH)– ha llegado el amanecer de la superconductividad en condiciones ambientales y el de las tecnologías aplicadas”, destacan los autores.

A solo 20,5 °C y un gigapascal 

“Con este material (hidruro de lutecio dopado con nitrógeno) ha llegado el amanecer de la superconductividad en condiciones ambientales y el de las tecnologías aplicadas”, según los autores

“El descubrimiento más emocionante es que hemos podido observar la caída de la presión en dos órdenes de magnitud con respecto a nuestro trabajo anterior, es decir, desde 270 gigapascales hasta 1 GPa y una temperatura de 69 grados Fahrenheit (20,5 °C)”, explica Dias a SINC.

Aunque un gigapascal, que equivale a 145.000 libras por pulgada (psi), pueda parecer una presión extraordinariamente alta (la presión a nivel del mar es de unas 15 psi), las técnicas de ingeniería de deformación utilizadas habitualmente en la fabricación de chips, por ejemplo, incorporan materiales que se mantienen unidos por presiones químicas internas incluso más altas.

Muestra de un milímetro de hidruro de lutecio, el material superconductor creado en el laboratorio. Imagen compuesta de varios enfoques al microscopio y con mejora del color. / Universidad de Rochester/J. Adam Fenster

Los científicos llevan más de un siglo persiguiendo este avance en física de la materia condensada. Los materiales superconductores tienen dos propiedades clave: desaparece la resistencia eléctrica y los campos magnéticos expulsados pasan alrededor del material superconductor. En este contexto, el potencial de nuevos materiales como el desarrollado es enorme.

Mejoras en las redes eléctricas y la fusión nuclear

Por ejemplo, en el futuro podrían permitir redes eléctricas que transmitan electricidad sin la pérdida de los hasta 200 millones de megavatios hora de energía que ahora se produce debido a la resistencia de los cables. También trenes de alta velocidad levitantes y sin fricción, técnicas de imagen médica y escáner más asequibles, máquinas tokamak que utilizan campos magnéticos para confinar plasmas y lograr la fusión nuclear como fuente ilimitada de energía, y una electrónica más rápida y eficiente para la lógica digital y los dispositivos de memoria.

Creemos que podemos hacer crecer este material en una escala de nanocinta que podría ser utilizada para la fabricación de chips

“Mediante determinadas herramientas de ingeniería (llamadas stain), creemos que podemos hacer crecer este material en una escala de nanocinta que podría ser utilizada para la fabricación de chips”, adelanta Dias como una de las aplicaciones más accesibles.

Un artículo anterior retractado 

Anteriormente, su equipo ya había informado de la creación de dos materiales (hidruro de azufre carbonoso y superhidruro de itrio) que eran superconductores a temperatura ambiente, pero las críticas y dudas surgidas por el trabajo obligaron a los editores de Nature a retractarse del artículo.

Los autores se han esforzado al máximo para documentar su investigación y atenuar las dudas de otros investigadores

Ahora, dada la importancia del nuevo descubrimiento, los investigadores de Rochester se han esforzado al máximo para documentar su investigación y evitar que vuelva a suceder lo mismo, además de enviar nuevos datos sobre su estudio anterior. 

El nuevo trabajo se ha sometido a cinco rondas de revisión. Aun así, científicos independientes de la Academia China de las Ciencias y de la Universidad de Illinois (EE UU), lo valoran en un artículo paralelo, publicado también en Nature, titulado: “La superconductividad a temperatura ambiente despierta esperanzas, pero siguen las dudas”.

El hidruro de lutecio dopado con nitrógeno (NDLH)

En los últimos años, los hidruros creados combinando metales de tierras raras con hidrógeno y añadiendo después nitrógeno o carbono han proporcionado a los investigadores una “receta de trabajo” para crear materiales superconductores a presiones cada vez más bajas.

El lutecio parecía “un buen candidato para probar”, apunta Dias, ya que tiene 14 electrones localizados de forma idónea para que se produzca la superconductividad a temperatura ambiente. La pregunta clave era cómo iban a estabilizarlo para reducir la presión necesaria: “Ahí es donde entró en escena el nitrógeno”, responde.

El material se creó con una mezcla gaseosa de 99 % de hidrógeno y 1 % de nitrógeno, que se colocó en una cámara de reacción con una muestra pura de lutecio 

Este elemento, al igual que el carbono, tiene una estructura atómica rígida que puede utilizarse para crear una red más estable, similar a una jaula, dentro de un material. Esto proporciona la estabilidad necesaria para que se produzca superconductividad a baja presión.

El equipo de Dias creó una mezcla gaseosa de 99 % de hidrógeno y 1 % de nitrógeno, la colocó en una cámara de reacción con una muestra pura de lutecio y dejó que los componentes reaccionaran durante dos o tres días.

Variaciones de color

El compuesto resultante de lutecio, nitrógeno e hidrógeno tenía inicialmente un “lustroso color azulado”, según el artículo, pero cuando se comprimió en una célula ‘de yunque’ de diamante se produjo una “sorprendente transformación visual”: de azul a rosa en el inicio de la superconductividad, y luego a un estado metálico no superconductor de color rojo brillante.

“Me sorprendió ver colores de esta intensidad”, reconoce Dias, “y sugerimos con humor un nombre en clave para el material en este estado, reddmatter, como el que Spock creó en la popular película Star Trek de 2009”.

Según el investigador, es especialmente interesante la posibilidad de entrenar algoritmos de aprendizaje automático con los datos acumulados de la experimentación en su laboratorio para predecir otros posibles materiales superconductores, es decir, mezclar miles de posibles combinaciones de metales de tierras raras, nitrógeno, hidrógeno y carbono.

“El camino hacia la electrónica de consumo superconductora, las líneas de transferencia de energía, el transporte y las mejoras significativas del confinamiento magnético para la fusión son una realidad”, concluye Dias, quien considera que ya “estamos en la era superconductora moderna”.

Referencia:

Nathan Dasenbrock-Gammon et al. “Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride”. Nature, 2023.

Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) ha utilizado residuos de la industria frutícola para extraer aceite de naranja y analizar su potencial como combustible para biorreactores.

Los resultados demuestran que el aceite de la piel de naranja es una alternativa viable para ser mezclado hasta en un 15 % con combustible para aviones, sin inconvenientes para el rendimiento 

Los resultados obtenidos, publicados en Renewable Energy, demuestran que dicho aceite es una alternativa viable para ser mezclado hasta en un 15 % con combustible para aviones, sin ningún inconveniente significativo para el rendimiento de los mismos, y cumpliendo con todos los requisitos de las normas de aviación.

El biocombustible ha sido tratado para reducir su tendencia a la formación de hollín, por lo que su uso ayudaría a disminuir las emisiones contaminantes de los combustibles actuales.

Una industria con gran cantidad de residuos

La industria frutícola y, en concreto, la industria del zumo de naranja genera una gran cantidad de subproductos y residuos, hasta 30 millones de toneladas anualmente, que precisan ser gestionados para evitar graves problemas económicos y medioambientales. Estos residuos tienen un gran contenido en terpenos, cuya transformación permite obtener biocombustibles adecuados para ser mezclados con los carburantes convencionales, tanto en aviación como en automoción. Entre estos residuos, las pieles de naranja contienen aceite de naranja, que se puede extraer por prensado o mediante uso de disolventes.

El aceite de naranja, principalmente constituido por D-limoneno, se podría emplear como biocombustible en aviación y en automoción por sus excelentes densidad y poder calorífico (conjuntamente, indican la cantidad de energía almacenada en el depósito del vehículo) y propiedades de flujo en frío (esto es, el comportamiento del biocombustible a bajas temperaturas).

La principal ventaja de este proceso es que la hidrogenación completa del combustible permite reducir su emisión de hollín un 55 %, según hemos comprobado en nuestro estudio

No obstante, la elevada tendencia a la formación de hollín del aceite de naranja durante su combustión hace necesaria su transformación mediante el proceso químico de hidrogenación. “La principal ventaja de este proceso es que la hidrogenación completa del combustible permite reducir su emisión de hollín un 55 %, según hemos comprobado en nuestro estudio”, señala David Donoso, investigador de la ETS de Ingeniería Industrial de la UCLM.

Nuevo mercado

“La introducción del aceite de naranja (y de otros terpenos derivados de cítricos) en un nuevo mercado, como el de los combustibles para el transporte, tiene especial interés”, indica David Bolonio, investigador de la ETSI de Minas y Energía de la UPM, otro de los miembros de equipo que ha llevado a cabo el estudio.

El aceite de naranja derivado de la industria del zumo podría sustituir al 0.1 % o al 0.02 % del queroseno y del diésel consumidos en España en 2019, respectivamente. Claramente, la incorporación del aceite de naranja al mercado de los biocombustibles no bastaría para cumplir los objetivos de reducción de emisiones contaminantes para atenuar los efectos del cambio climático, pero ayudaría. “En el escenario energético futuro, se deberán emplear múltiples fuentes de biocombustibles para sustituir a los combustibles fósiles”, concluyen los investigadores. 

Referencia:

Donoso, D. et al. “Hydrogenated orange oil: A waste derived drop-in biojet fuel”. Renewable Energy (2022)

“Al proporcionar herramientas de software para facilitar la creación de chips complejos, posibilitó una explosión mundial de diseño de circuitos integrados, abarcando la investigación, la industria y el mundo académico”, continúa el jurado.

Sangiovanni Vincentelli (Milán, Italia, 1947) "creó un rico ecosistema de técnicas de automatización del diseño electrónico que revolucionaron la forma en que se construyen los sistemas informáticos, técnicas que siguen siendo fundamentales hoy”, destaca el acta.

Su candidatura recibió 28 nominaciones, tanto institucionales como de personalidades destacadas en el mundo de la física

Además de realizar contribuciones científicas trascendentales que han dado lugar a líneas enteras de investigación, este catedrático de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en Berkeley cofundó dos empresas  (Cadence y Synopsys) que “impulsan en conjunto toda la industria de los semiconductores”, según se lee. 

Su candidatura al Premio Fronteras del Conocimiento recibió 28 nominaciones, tanto institucionales como individuales, entre ellas las de Barry Barish, Premio Nobel de Física (2017), y Joseph Sifakis, Premio Turing (2007).

Acelerar las simulaciones

El galardonado ha transformado el diseño de chips gracias a tres aportaciones fundamentales. En primer lugar, propuso un método para acelerar las simulaciones de circuitos electrónicos, que resultó esencial para convertirlas en una herramienta realmente útil. Desarrolló también un sistema para generar circuitos automáticamente a partir de lenguajes de descripción de hardware. Por último, creó un programa para distribuir los múltiples componentes de un circuito de manera que se maximizara el rendimiento y se minimizara el consumo energético.

Ronald Ho, director sénior de Ingeniería del Silicio de Meta y secretario del jurado, define a Sangiovanni como “el facilitador de la industria de los chips, ya que sus contribuciones científicas han transformado el mundo de la electrónica”, sobre la que descansan todos los dispositivos y sistemas tecnológicos presentes en nuestra vida cotidiana, desde los ordenadores personales y los teléfonos móviles hasta los microprocesadores instalados en automóviles, aviones y electrodomésticos.

El premiado creó también un programa que permite maximizar el rendimiento de los circuitos y minimizar el consumo energético.

Así lo explica Ho: “En los inicios de la industria informática, los chips de silicio eran relativamente sencillos, ya que contenían pocos transistores y podían ser diseñados manualmente. Hoy, en un smartphone moderno, los chips contienen miles de millones de transistores, así que ¿cómo fue posible que pasáramos de fabricar chips a mano, con unos pocos miles de transistores, a los complejos chips actuales? La respuesta es que lo logramos gracias al trabajo del galardonado”.

Por su parte, Jordi Cortadella, catedrático de Ciencias de la Computación de la Universitat Politècnica de Catalunya, advierte que “hay que tener en cuenta que los chips de los dispositivos electrónicos actuales contienen miles de millones de transistores de dimensiones nanométricas [un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro] y, por tanto, es imposible diseñarlos  manualmente". De ahí la relevancia de las herramientas impulsadas por Sangiovanni, que permitieron diseñar automáticamente los circuitos y hacer que la producción de chips creciera exponencialmente a escala mundial.

Una carrera que empieza en Milán

Tras terminar la carrera de ingeniería eléctrica en el Politécnico de Milán, en 1971, Sangiovanni Vincentelli comenzó a trabajar como investigador en esa misma universidad. Poco después, en 1975, se mudó a Berkeley y orientó su investigación hacia aspectos teóricos de la electrónica como el diseño de algoritmos de análisis numérico. Sus colegas le animaron a estudiar si sus algoritmos podían tener aplicación en el diseño de circuitos.

Un chip es una oblea de silicio sobre la que se dispone un gran número de transistores y otros componentes electrónicos en miniatura formando un circuito. Estos circuitos electrónicos son los que realizan los complejos cálculos de nuestros ordenadores, muestran el canal de televisión que pulsamos en el mando a distancia o encienden una luz de alerta cuando la presión de las ruedas del coche está baja.

Para realizar cada una de estas funciones en los dispositivos electrónicos que utilizamos todos los días, se necesita un conjunto específico de transistores conectados de la manera adecuada. Cuando Sangiovanni comenzó su carrera investigadora, este proceso se realizaba a mano, eligiendo cada componente y conectándolo con otro hasta formar el circuito deseado, para luego comprobar que efectivamente realizaban la función prevista.

El proceso era laborioso y “muy, muy aburrido”, recuerda el premiado, así como sujeto a errores en cada paso del diseño. Era “un proceso más artesanal que científico”.

Los circuitos electrónicos de los chips son los que realizan los cálculos de  ordenadores y mandos a distancia, o encienden luces de alerta en el coche 

“Todos estamos familiarizados con la miniaturización histórica de las características de los chips expresada en la ley de Moore, pero el aumento resultante en la densidad de los circuitos condujo rápidamente a diseños de chips en crecimiento descontrolado, tan complejos como una gran ciudad, e igual de imposibles de diseñar manualmente”, expone el acta del jurado.

Ya entonces existía un programa informático, denominado SPICE, pero para  los circuitos más elaborados, el programa tardaba tanto en llegar a una solución que su utilidad práctica era sumamente limitada.

Sangiovanni Vincentelli se dio cuenta de que sus conocimientos de análisis numérico podían ser de ayuda para acelerar esta simulación, y diseñó un nuevo conjunto de algoritmos que, según explica, “cambiaban la manera de ver la solución de estas ecuaciones”.

Gracias a estos algoritmos se pudieron simular circuitos complejos en tiempos razonables, permitiendo verificar que un circuito funcionaba correctamente en cuestión de segundos. El avance supuso, además, un gran ahorro económico, al permitir comprobar la funcionalidad del circuito antes de que fuese  fabricado físicamente”.

Cortadella aclara que “el hardware no es como el software, que te permite revisar el programa cuando has cometido un error y entregar una nueva versión corregida". En el caso del hardware, "cuesta millones de dólares diseñar un chip", por lo que si alguien se equivoca en un solo transistor, ya no funciona. “Por ello, tienes que garantizar que cuando se fabrica, va a funcionar y esto es lo que permiten las herramientas de simulación creadas por Sangiovanni Vincentelli”, añade.

Comandos sencillos de programación

El premiado también simplificó en gran medida la creación de los propios circuitos. Para implementar una operación tan básica como la suma de dos números, un circuito puede requerir millones de componentes, y elegir cuáles son y cómo disponerlos es una tarea compleja. 

Cuando Sangiovanni comenzó su andadura en la electrónica, existían personas especializadas en elegir todos los componentes y formar un circuito que realizara una tarea dada, algo que él mismo estaba dispuesto a mejorar, empleando sus conocimientos matemáticos.

Así, su segunda contribución destacada fue inventar un programa capaz de generar circuitos a partir de comandos sencillos de programación. Además, el diseñador desarrolló maneras de verificar automáticamente la correspondencia entre la función del circuito formulada por el código del programa y los componentes generados para diseñar el chip. Sin esta comprobación, los circuitos resultantes podrían dar lugar a errores que quedaran ocultos entre tal profusión de componentes.

El galardonado posibilitó el diseño de circuitos muy complejos sin apenas intervención humana

Por último, Sangiovanni reparó en que la disposición geométrica de todos estos componentes podía ser clave para que el circuito tuviera un mayor rendimiento o un consumo energético menor. Por eso automatizó también esta parte del diseño de circuitos.

Con estas tres aportaciones, el galardonado posibilitó “el diseño de circuitos muy complejos sin apenas intervención humana”, como él mismo destaca, permitiendo a las personas centrarse en los aspectos creativos del diseño sin tener que preocuparse por los detalles más tediosos y susceptibles de errores fatales.

Referente en la industria electrónica

Sangiovanni Vincentelli no solo ha sido, en palabras del jurado, un “prolífico inventor” y un “extraordinario mentor” que ha creado escuela mundial desde Berkeley, sino que además su legado ha traspasado las fronteras de la universidad y se ha asentado como referente mundial también en la industria.

Las herramientas que desarrolló el galardonado llamaron la atención de muchas empresas ya desde la década de 1980, que comenzaron a utilizarlas puesto que estaban a libre disposición de cualquier persona interesada. Fueron estas mismas compañías quienes insistieron en que Sangiovanni Vincentelli debía integrarse en el tejido empresarial para comercializar sus soluciones de diseño de circuitos.

En 1983, pues, nació la empresa Cadence y, en 1987, Synopsys. Ambas comenzaron con equipos de solo tres personas, pero hoy son multinacionales con oficinas distribuidas por todo el mundo en las que trabajan más de 10.000 personas. 

Hoy en día, ambas empresas son fundamentales en la industria del silicio, y desde Apple hasta Intel, Tesla o Boeing emplean la tecnología diseñada por ellas. 

Sin embargo, Sangiovanni Vincentelli siempre ha tenido muy claro que su conocimiento debía estar disponible para cualquier persona que lo quisiera utilizar y desarrollar, primando el avance del conocimiento sobre los intereses económicos. “Somos una universidad, nuestra misión es enseñar pero también hacer que la ciencia avance. Y ¿cómo puedes hacer que avance la ciencia si no dejas que la gente utilice tu trabajo?”, plantea.

Un área que, en opinión de Sangiovanni Vincentelli, se beneficiará especialmente de la automatización del diseño es la biología

Por ello, las herramientas que él desarrolló son de libre acceso. El éxito de sus empresas se basa en ofrecer soluciones fundamentadas en la investigación universitaria, pero orientadas específicamente a las necesidades de sus clientes.

Mirando al futuro, el premiado destaca un área que, en su opinión, se beneficiará especialmente de la automatización del diseño: la biología. Su aspiración es diseñar fármacos eficaces minimizando los efectos secundarios e incluso crear formas de vida sintética capaces de realizar funciones específicas que ayuden en el tratamiento de enfermedades. “Ahora, todo esto es posible”, asegura.f

“Usando los posts publicados, se puede analizar hacia qué lado del espectro político se posiciona cada uno de los países europeos, por ejemplo, para saber si se encuentra más escorado hacia la izquierda o la derecha. También, se puede comprobar cómo de divididas o polarizadas políticamente se encuentra cada una de las naciones”, explica uno de los autores de este trabajo, Francisco Caravaca, investigador en el departamento de Ingeniería Telemática de la UC3M y coautor del trabajo.

La investigación recopila un conjunto de datos de tres años, de 2019 a 2021, con información de las páginas de Facebook de 234 partidos políticos. Los autores aprovecharon las elecciones al Parlamento Europeo de 2019 y otros 18 procesos electorales para crear y validar sus modelos.

“Nuestra metodología se beneficia de ser un proceso de ejecución de bajo costo que mide la ideología y la polarización”, añade otro de los investigadores, Ángel Cuevas, profesor Titular del mismo departamento en la UC3M. Al emplear datos de una red social, es posible observar cambios en tendencias políticas en cada uno de los países analizados, lo que permite ver la evolución de estos cambios mes a mes.

Referencia

Caravaca, F., et al. (2022). Estimating ideology and polarization in European countries using Facebook data. EPJ Data Science (2022).

La red de Petri cuenta con compartimentos (los grupos de personas) y transiciones (cambios de grupo)

Este modelo puede ser analizado matemáticamente mediante una herramienta llamada red de Petri, un tipo de red que cuenta con compartimentos (los grupos de personas) y transiciones (los cambios de un grupo a otro), con flechas ponderadas para describir las relaciones entre compartimentos y transiciones (véase la figura). A partir de la red de Petri con los parámetros que indican con qué tasa se efectúan las transiciones (estimados experimentalmente), el modelo describe la evolución de los compartimentos y, por tanto, de la epidemia.

Acerca de las redes de Petri, había un viejo problema de la informática teórica abierto desde la década de 1980 que, de manera inesperada, fue resuelto gracias a los trabajos de modelización de la Covid, realizados por el investigador de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Joachin Kock. La investigación ha sido publicada recientemente en la prestigiosa revista Journal of the ACM.

Individuos en lugar de grupos

Cuando al inicio de la pandemia Kock empezó a modelizar la COVID-19 mediante redes de Petri, quería experimentar con la posibilidad de considerar a las personas no como grupos estadísticos sino como individuos, una idea inspirada en la informática teórica. En este ámbito, las redes de Petri consideran un número determinado de fichas en cada compartimento, que se mueven de acuerdo con las transiciones, de modo que una transición puede tener lugar si hay suficientes fichas en los compartimentos de entrada: se consumen fichas en los compartimentos de entrada y se producen nuevas en los de salida.

Relaciones entre los compartimentos y las transiciones en el modelo SIR / Centre de Recerca Matemàtica (CRM) de la UAB

En esta disciplina, el uso más importante de las redes de Petri se da como modelo de la computación concurrente, pero este estudio presentaba un viejo problema irresuelto. Este radica en que existen dos formas distintas de razonar matemáticamente sobre estas redes como modelo de concurrencia, dos 'semánticas' que no se habían podido reconciliar: una semántica algebraica y una geométrica, con sus ventajas e inconvenientes.

Para encontrar una solución, el profesor de la UAB revisó la teoría de las redes de Petri y descubrió que era necesario modificar la propia definición

Simular la COVID-19 con las redes de Petri que se utilizan en computación con el fin de considerar individuos "no fue una buena idea desde el punto de vista de la epidemiología", explica Kock, "porque el formalismo de estas redes no permitía trazar a las personas individualmente". Esta "obstrucción" resultó ser la misma que impedía reconciliar las semánticas algebraica y geométrica, lo que devolvía a los científicos al viejo problema de las redes de Petri.

Para encontrar una solución, el profesor de la UAB revisó toda la teoría de las redes de Petri y descubrió que era necesario modificar ligeramente la propia definición para que estas redes admitieran flechas paralelas en lugar de pesos, es decir, pasar de un número que representa el peso de una flecha a un conjunto de flechas con ese número de elementos.

La matemática abstracta ha permitido transferir conocimientos y experiencia de una ciencia a otra

"En la teoría de homotopía, uno de mis campos de investigación, este tipo de consideración es habitual", concreta Kock. "En este caso, al introducir los conjuntos de flechas aparecen formas de reordenarlas y simetrías que no existen si tenemos en cuenta solo el peso como número, como sucede en la definición convencional".

Experimentar con ideas sin saber adónde llevan

Lo que faltaba en las redes de Petri convencionales era exactamente el acceso a la información de las simetrías de una red que proporciona la definición de Kock."Con algo de teoría de homotopía y teoría de categorías, demostré que la nueva versión de las redes de Petri admite una reconciliación de las dos semánticas, la algebraica y la geométrica", en sus propias palabras.

La nueva definición propuesta por el investigador del Departamento de Matemáticas de la UAB ya ha sido utilizada por otros investigadores (Evan Patterson y su equipo en Berkeley, EE. UU.) para desarrollar un programa informático basado en redes de Petri, con el objetivo de modelizar epidemias como la de Covid.

"De esta forma se cierra el círculo. La matemática abstracta ha permitido transferir conocimientos y experiencia de una ciencia a otra, en este caso de forma inesperada. Busqué una cosa y he acabado encontrando otra muy distinta. A veces es productivo experimentar con ideas que no se sabe exactamente hacia dónde te van a llevar", concluye Kock.

Referencia: 

J. Kock. Whole-grain Petri Nets and Processes. Journal of the ACM (2023).

Se trata de una iniciativa pionera para reparar lesiones  medulares a través de la ciencia de materiales, la medicina regenerativa y la nanotecnología, coordinada por la investigadora del ICMM-CSIC, Conchi Serrano. El proyecto Piezo4Spine, financiado con 3,5 millones de euros en la convocatoria Pathfinder de la Unión Europea, analizará la respuesta de células y tejidos a estímulos mecánicos para desarrollar nuevas terapias eficaces en el tratamiento de lesiones de médula.

El objetivo de este trabajo es investigar procesos de señalización mecánica y cómo se relacionan con el funcionamiento del tejido neural en estado fisiológico y patológico

"Nuestra meta es intentar entender mejor la lesión medular y, con ese conocimiento, proporcionar una solución terapéutica a los lesionados. Nos hemos planteado dos dianas específicas a las que la comunidad científica no ha dado suficiente importancia hasta el momento: los mecanorreceptores Piezo y los fibroblastos que participan en la respuesta al daño neural", ha señalado Serrano.

La sensibilidad de las células

Las células no solo son sensibles a estímulos químicos y biológicos, sino que también sienten lo mecánico. Precisamente, el objetivo de este trabajo es investigar esos procesos de señalización mecánica y cómo se relacionan con el funcionamiento del tejido neural en estado fisiológico y patológico.

Se trata de una ciencia pionera ya que, de hecho, no fue hasta hace algo más de diez años (en 2010), cuando se hallaron estos receptores mecánicos en células de mamífero. Aquel descubrimiento fue reconocido con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina para Arden Patapoutian, en 2021.

"Patapoutian identificó por primera vez el receptor proteico que está en la membrana de las células, y es capaz de sentir vibraciones mecánicas y desencadenar respuestas celulares concretas", menciona Serrano.

Hace algo más de diez años se hallaron estos receptores mecánicos en células de mamífero, un descubrimiento que luego fue reconocido con el Premio Nobel de Fisiología

Son estos receptores mecánicos, llamados Piezo, los que representan la base de este novedoso trabajo y su punto más revolucionario: "Nos preguntamos por qué no usar estos Piezo y ver qué implicación tienen en procesos patológicos como la lesión medular", destaca la investigadora.

Fibroblastos, otro pilar terapéutico

Además del estudio de los receptores Piezo y su implicación en el daño neural, el trabajo propone un segundo pilar terapéutico: desarrollar herramientas de ingeniería genética para modular los fibroblastos que participan en los procesos de cicatrización.

Estos fibroblastos son uno de los tipos celulares que más rápido responden para controlar y cicatrizar la zona del cuerpo dañada. Sin embargo, esta activación dificulta la regeneración natural del tejido neural dañado, en este caso, la médula espinal. Por ello, el consorcio de Piezo4Spine trabajará en el bloqueo de estos fibroblastos, favoreciendo los procesos regenerativos del propio cuerpo.

"A lo largo del proyecto, desarrollaremos una matriz tridimensional por bioimpresión 3D cargada con nanovehículos que llevarán terapias activas al sitio de la lesión", señala Serrano, quien se muestra segura de que, de tener éxito, "este proyecto permitirá acceder a nuevos conocimientos y tecnologías que no sólo podrían ser útiles para la regeneración neural, sino también para otras patologías que compartan dianas terapéuticas".

Piezo4Spine cuenta con la participación del Hospital Nacional de Parapléjicos (España), el Instituto Tecnológico Italiano (Italia), la Universidad de Coimbra (Portugal), la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica), la empresa Black Drop Biodrucker GmbH (Alemania) y la empresa ACIB GmbH (Austria).

Del ICMM-CSIC también participan los investigadores del Grupo de Materiales para Medicina y Biotecnología (MaMBIO), Puerto Morales y Sabino Veintemillas, así como Ricardo García, del Grupo de Microscopía de Fuerzas Avanzada y Nanolitografía (ForceTool).

El equipo del CSIC, además de coordinar el proyecto, participará y liderará tareas de desarrollo de los nanovehículos terapéuticos y la matriz tridimensional, del estudio de los receptores Piezo y de la evaluación y validación de la prueba de concepto en cultivos celulares y en el modelo preclínico de lesión medular en ratas. La Unidad Asociada que mantiene el CSIC con el Hospital de Parapléjicos de Toledo otorgará perspectiva clínica y soporte a la colaboración estrecha entre ambos centros.

El BSC es uno de los centros de investigación clave en el proyecto europeo Destination Earth (DestinE), que prevé desarrollar gemelos digitales de la Tierra que ayudarán a monitorizar, modelizar y predecir las actividades naturales y humanas, así como a crear y probar escenarios para un desarrollo más sostenible.

Esta versión virtual de nuestro planeta necesitará una enorme cantidad de datos recogidos del mundo real

DestinE, que cuenta con una inversión inicial de 150 millones de euros procedentes del Programa Europa Digital, se llevará a cabo en un periodo de 7 a 10 años, tiempo en el que conseguirá una réplica digital completa de la Tierra mediante la convergencia de los gemelos digitales (digital twins) que se van a desarrollar.

Según ha explicado el líder del equipo de Computación de Alto Rendimiento del Departamento de Ciencias de la Tierra del BSC, Mario Acosta, esta reproducción permitirá monitorizar y predecir el estado de salud del planeta teniendo en cuenta los efectos del cambio climático y la evolución de océanos, atmósfera y bosques, además de facilitar a las administraciones una evaluación de la eficacia y el impacto de las políticas públicas medioambientales.

En un periodo de 7 a 10 años se conseguirá una réplica digital completa de la Tierra mediante la convergencia de los gemelos digitales desarrollados, en el marco de 'DestinE'

Acosta ha detallado que el planeta digital simulado ilustrará diferentes escenarios sobre cómo podría ser el futuro, teniendo en cuenta cambios climáticos y meteorológicos, simulando lo que podría ocurrir con diferentes grados de calentamiento del planeta y las correspondientes subidas del nivel del mar.La idea es crear un sistema escalable, que permita introducir cada vez más datos y ofrecer un servicio a usuarios tanto del sector público como privado.

La ejecución de DestinE corre a cargo de tres entidades europeas: el Centro Europeo de Predicción Meteorológica a Medio Plazo (ECMWF, por sus siglas en inglés), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Organización Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos (EUMETSAT).

Por su parte, la Iniciativa Común Europea de Computación de Alto Rendimiento (EuroHPC JU) es quien se encarga de proporcionar los recursos de supercomputación necesarios para ponerlos en marcha.

España y Finlandia

En la primera ronda de contratos convocada por el ECMWF para desarrollar los dos primeros gemelos digitales antes de abril de 2024, el BSC ha recibido 4,5 millones de euros y es una de las instituciones con mayor contribución en esta primera ronda y una de las pocas que participan en ambos gemelos, lo que sitúa al centro como uno de los actores clave en el desarrollo de DestinE.

Supercomputador MareNostrum 4, que pronto será sustituido por el 5. / BSC-CNS

La idea es crear un sistema escalable, que permita introducir cada vez más datos y ofrecer un servicio a usuarios tanto del sector público como privado

"La ejecución de los modelos no sería posible sin las plataformas de supercomputación de la EuroHPC recientemente elegidas. Aportaremos la experiencia de dos centros de supercomputación líderes en Europa: el CSC en Finlandia y el BSC en España, así como expertos en la materia, para ofrecer un amplio apoyo al desarrollo de los modelos y garantizar el uso eficiente de los nuevos superordenadores de la EuroHPC", ha resaltado Acosta.

Para desarrollar el gemelo digital de la Tierra, el BSC no solo pondrá a disposición una de las infraestructuras de supercomputación más potentes de Europa —el Marenostrum 5—, sino que también participará en desarrollar y aplicar una nueva generación de modelos del sistema terrestre para diferentes sectores de impacto, como son los incendios forestales y los entornos urbanos.

"La ejecución de los modelos no sería posible sin las plataformas de la EuroHPC. Aportaremos la experiencia de dos centros de supercomputación líderes en Europa: el CSC en Finlandia y el BSC en España"

Estos innovadores modelos, que producirán datos con una resolución espacial sin precedentes, ya se están desarrollando en el marco del proyecto Horizon2020 nextGEMS de la UE, en el que también participa el BSC.

"Utilizamos los últimos avances en la conexión entre la modelización del clima y la producción de información climática relevante para el usuario", ha señalado profesor Francisco Doblas, director del Departamento de Ciencias de la Tierra del BSC.

Paper important del BSC en el nou repte de la UE per combatre el #canviclimàtic: una rèplica virtual de la TerraLa iniciativa preveu desenvolupar bessons digitals de la Terra, que ajudaran a crear escenaris per a un desenvolupament més sostenible➡https://t.co/FPoMgsuxrm pic.twitter.com/kDLkLo7xWd

"Teniendo en cuenta que un pequeño sistema de predicción con pocas variables ya produce enormes cantidades de datos, diseñar uno como DestinE (no solo con más variables sino también con mucho más detalle) multiplicará los datos de forma exponencial. Esta versión virtual de nuestro planeta necesitará una enorme cantidad de datos recogidos del mundo real para ser funcional", ha añadido Doblas.

Dos primeros gemelos digitales

Respecto a los dos primeros gemelos digitales, el primero, denominado Gemelo Digital de Extremos Geofísicos e Inducidos por el Clima, se centrará en los eventos meteorológicos extremos y proporcionará un marco para la evaluación y predicción de este tipo de fenómenos medioambientales brindando, así, soporte para las estimaciones y la gestión de los riesgos. 

El objetivo de este gemelo es proporcionar predicciones de fenómenos extremos a corto plazo con una resolución muy alta, por debajo del kilómetro. 

Por su parte, el Gemelo Digital de Adaptación al Cambio Climático, proporcionará prestaciones y servicios de apoyo a las políticas de adaptación al clima combinando, entre otros, modelos observacionales y simulaciones meteorológicas, hidrológicas y de calidad del aire. 

El estudio, publicado en la revista Nature Photonics, podría allanar el camino hacia mejores métodos de protección contra rayos para infraestructuras críticas, como centrales eléctricas, aeropuertos y plataformas de lanzamiento.

Se demuestra que pulsos de láser cortos e intensos pueden guiar las descargas de rayos a distancias considerables

Hasta ahora el dispositivo de protección contra rayos más conocido y habitual es el pararrayos Franklin, un mástil metálico conductor de la electricidad que intercepta las descargas de los rayos y las guía de forma segura hasta el suelo.

Aun así, a veces causan daños y pérdidas considerables, por eso es importante desarrollar mejores métodos de protección. En este contexto, el nuevo rayo láser, que actúa como una barra virtual móvil, podría ser una alternativa.

“Presentamos la primera demostración de que filamentos inducidos por láser –formados en el cielo por pulsos de láser cortos e intensos– pueden guiar las descargas de rayos a distancias considerables”, apuntan los autores, quienes consideran que este avance “permitirá progresar en la protección contra los rayos y en la física del rayo”.

Primera demostración fuera del laboratorio

La idea de utilizar pulsos láser intensos para guiar las descargas de rayos ya se había explorado anteriormente en condiciones de laboratorio, sin embargo, no existía ningún resultado de campo que demostrara experimentalmente el guiado de rayos por láser.

Para conseguirlo, el equipo liderado por Aurélien Houard desde la escuela de ingenieros Ensta de París (Francia) llevó a cabo experimentos durante el verano de 2021 en la montaña Säntis, en el noreste de Suiza, con el objetivo de explorar si un láser podría guiar la caída de un rayo.

El experimento se probó en la montaña Säntis (Suiza) cerca de una torre de telecomunicaciones. / TRUMPF/Martin Stollberg

Durante más de seis horas de funcionamiento en plena tormenta, los autores observaron que el láser desviaba el curso de cuatro descargas de rayos hacia arriba

La campaña experimental se llevó a cabo con un láser de teravatio de alta tasa de repetición. El dispositivo, del tamaño de un coche grande, dispara hasta mil pulsos láser por segundo. Se instaló en la montaña suiza cerca de una torre de telecomunicaciones, que es alcanzada por un rayo unas 100 veces al año.

Durante más de seis horas de funcionamiento en plena tormenta, los autores observaron que el láser desviaba el curso de cuatro descargas de rayos hacia arriba.Sus observaciones fueron corroboradas utilizando ondas electromagnéticas de alta frecuencia generadas por los rayos para localizar las descargas. El aumento de la detección de ráfagas de rayos X en el momento de los impactos también confirmó el éxito del guiado.

Además, uno de los rayos fue grabado directamente por cámaras de alta velocidad y se demostró que seguía la trayectoria del láser durante más de 50 metros.

Los autores concluyen que sus hallazgos amplían los conocimientos actuales sobre la física del láser en la atmósfera y pueden contribuir al desarrollo de nuevas estrategias de protección contra estos fenómenos de la naturaleza.

Referencia:

Aurélien Houard et al. “Laser-guided lightning”. Nature Photonics, 2023

Este efecto es un tipo de electrificación por contacto por la que ciertos materiales se cargan eléctricamente tras separarse de otro material. Frotar un plástico por la piel o el pelo, por ejemplo, puede generar triboelectricidad, que también aparece cuando se pegan las bolitas de corcho blanco o poliestireno a distintas superficies. Los nuevos sensores actúan como nanogeneradores de energía triboeléctrica (TENG, por sus siglas en inglés).

Este nuevo sensor sísmico se puede usar para detectar terremotos y avisar del peligro mediante un sistema muy barato, de muy bajo consumo y resistente a condiciones adversas

Los investigadores, liderados por José Sánchez del Río del Grupo de Investigación en Materiales Estructurales Avanzados y Nanomateriales UPM, ensayaron en el Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX) la relación de las medidas de vibración obtenidas con el sensor colocado sobre la superficie de una mesa de vibración, en comparación con las obtenidas por los sistemas microelectromecánicos (MEMS) utilizados normalmente en la red nacional de sensores sísmicos del Instituto Geográfico Nacional (IGN), con el que también han colaborado.  

a) Principio de funcionamiento de un nanogenerador de energía triboeléctrica (TENG) y sensor sísmico. b) Señales generadas por vibración. c) Los TENG y MEMS en la mesa de CEDEX. / UPM

Los resultados, publicados en en la revista Nano Energy, mostraron una gran similitud entre ambas señales, lo que demuestra la utilidad del nuevo dispositivo. También revelaron que, dentro de una red sísmica, este sensor puede detectar con gran sensibilidad y precisión terremotos a miles de kilómetros de su epicentro.  

Además de ser resistente en condiciones extremas, cada sensor puede comunicar la información de la actividad sísmica a grandes distancias, hasta a 20 kilómetros desde donde se encuentra en zonas interurbanas, y esta información también puede ser visualizada en cualquier dispositivo con internet. 

Dispositivo patentado

El nuevo sensor sísmico, que ya se ha patentado, tiene como elementos principales transductores triboeléctricos. Estos transductores se fabrican en el laboratorio de IMDEA Materiales liderado por el investigador De-Yi Wang. 

Están formados por dos capas de material polimérico que, mediante diferentes tratamientos químicos, tienen electronegatividad opuesta. En el momento en que estas capas se ponen en contacto, se genera una potencia eléctrica de alto voltaje, sin necesidad de ninguna fuente externa. Por eso estos sensores son TENG. 

El detector sísmico está compuesto también por una masa inercial que se posiciona sobre el transductor triboeléctrico permitiendo detectar la vibración en el eje Z del espacio.

Se detectan vibraciones de muy poca amplitud y alta frecuencia, y la señal se puede transmitir a grandes distancias y visualizarse mediante el internet de las cosas (IoT)

El departamento de Diseño Mecánico Industrial de ETS de Ingeniería y Diseño Industrial de la UPM (ETSIDI-UPM), liderado por Francisco Santos Olalla y Rafael Cascón Porres, es el encargado en la actualidad del diseño mecánico para detección 3D, junto con la estudiante Alba López Laguna. Además, los nuevos sensores sísmicos, con su alta sensibilidad, son capaces de detectar vibraciones de muy poca amplitud y alta frecuencia.

José Sánchez del Río, junto con David Patrizi y Álvaro Merodio, comprobaron que las señales de vibración se podían transmitir a grandes distancias y además visualizarse en internet mediante el internet de las cosas (IoT). 

Sánchez del Río resume las ventajas del nuevo sensor sísmico. “Puede utilizarse para detectar terremotos y avisar del peligro mediante un sistema muy barato, de muy bajo consumo y resistente a condiciones adversas. Los potenciales usuarios van desde las grandes corporaciones, pequeñas y medianas empresas o particulares interesados, así como los responsables de los sistemas nacionales de detección de terremotos”. 

Referencia: 

J. Sánchez del Río, A. Yusuf, Xiang Ao, I. Astarloa Olaizola, L. Urbelz López-Puertas,, MY. Ballesteros, R. Giannetti, V. Martínez, J.L. Jiménez, J.B. Bravo Monge, Xiaosui Chen, De-Yi Wang. “High-resolution TENGS for earthquakes ground motion detection”. Nano Energy, 2022

El chocolate nos parece irresistible no solo por su sabor, también influye el proceso por el que cambia en la boca de sólido a una suave emulsión

El estudio, cuyas conclusiones se publican esta semana en la revista ACS Applied Materials and Interface, analiza en profundidad el proceso físico que tiene lugar en la boca al comer un trozo de chocolate y el placer que producen su tacto y su textura. En concreto, el comportamiento de lubricación de este material con cambio de fase (PCM, por sus siglas en inglés).

La grasa desempeña una función clave en el momento en el que un trozo de chocolate entra en contacto con la lengua, y después de ese instante las partículas sólidas de cacao se liberan y se vuelven importantes en términos de la sensación táctil.

Investigación con una lengua artificial 

Las pruebas se realizaron, utilizando una marca de lujo de chocolate negro, en una superficie similar a una lengua artificial. Los investigadores utilizaron técnicas analíticas de un campo de la ingeniería llamado "tribología", que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación que tienen lugar durante el contacto entre superficies sólidas en movimiento.

En este caso, comprobaron esa interacción entre los ingredientes del propio chocolate y la saliva. En las papilas gustativas, “los mecanismos determinantes fueron la formación de puentes de manteca de cacao entre las partículas de esta sustancia y el material graso de las gotas de emulsión”, según el estudio.

Los autores también comprobaron que el producto, al entrar en contacto con la lengua, libera una película de grasa que recubre a este órgano y otras superficies de la boca. Esa película es la que hace que este producto se sienta suave durante todo el tiempo que está en la boca.

Gráficos de la investigación. / Siavash Soltanahmadi et al./ACS Applied Materials and Interface

“Los resultados sin precedentes de este estudio, respaldados por teorías de lubricación trascendentales, revelan cómo el mecanismo tribológico del lamido pasó de una lubricación dominada por la grasa sólida (régimen pobre en saliva) a una lubricación acuosa (régimen dominado por la saliva), que dio lugar a un aumento del coeficiente de fricción”, señalan los autores en su estudio, donde también destacan “la formación de la película viscosa hidrodinámica distintiva” en la lengua.

Quitar grasas pero no sabor

Los investigadores también señalan que el material graso más profundo dentro del chocolate desempeña un papel bastante limitado, por lo que podría reducirse sin tener un impacto en la sensación de placer que produce el consumo.

Este trabajo puede ayudar a desarrollar una nueva generación de chocolates que tuvieran la misma sensación y textura pero que fueran más saludables para el consumo

El equipo cree que este trabajo puede contribuir a desarrollar una nueva generación de chocolates que tuvieran la misma sensación y textura pero que fueran más saludables para el consumo.

Además, las técnicas físicas empleadas se podrían aplicar para investigar otros alimentos que experimentan un cambio de fase, donde una sustancia se transforma de sólida a líquida, como el helado.

El proyecto en el que se enmarcó este trabajo recibió financiación del Consejo Europeo de Investigación en el marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea.

El famoso Panteón de Roma, por ejemplo, que tiene la cúpula de hormigón no armado más grande del mundo y fue inaugurado en el año 128 d. C., sigue intacto, y algunos acueductos romanos siguen suministrando agua a Roma. Mientras tanto, muchas estructuras modernas de hormigón se han derrumbado al cabo de unas décadas.

Un nuevo estudio indica que los diminutos clastos de cal encontrados en el hormigón romano le dieron una capacidad de autorreparación hasta ahora desconocida

Los investigadores llevan décadas intentando descubrir el secreto de este antiguo material de construcción ultrarresistente, sobre todo en estructuras que soportaban condiciones especialmente duras, como muelles, alcantarillas y malecones, o las construidas en lugares sísmicamente activos.

Ahora, un equipo internacional de científicos ha examinado el hormigón que usaban los antiguos romanos y cree haber dado con la clave: la cal viva.

Acueducto romano del Pont del Diable, que desde el siglo I abasteció Tarraco con agua del río Francolí y que Tarragona siguió utilizando hasta el siglo XVIII. / EFE/Jaume Sellart

Un nuevo estudio que publica Science Advances firmado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard y laboratorios de Italia y Suiza ha descubierto antiguas estrategias de fabricación de hormigón que incorporaban varias funcionalidades clave.

La durabilidad del hormigón se había asociado a la ceniza volcánica puzolánica a la que se referían los romanos en sus textos

Durante años, se había creído que la clave de la durabilidad de ese hormigón se basaba en un ingrediente, el material puzolánico, una ceniza volcánica de la zona de Pozzuoli, en la bahía de Nápoles (Italia), a la que se referían los relatos de arquitectos e historiadores de la época.

Sin embargo, esas muestras antiguas también contienen pequeños y distintivos rasgos de minerales blancos brillantes a escala milimétrica, que desde hace tiempo se reconocen como un componente omnipresente de los hormigones romanos.

Una nueva interpretación de los clastos de cal

Estos trozos blancos, a menudo denominados clastos de cal, proceden de la cal, otro componente clave de la antigua mezcla de hormigón. Hasta ahora se habían considerado una mera evidencia de mezclas descuidadas o materias primas de mala calidad, apuntan los autores.

Sin embargo, el nuevo estudio sugiere que esos diminutos clastos de cal le dieron al hormigón una capacidad de autorreparación hasta ahora desconocida.

Uno de los firmantes de la investigación, Admir Masic, del MIT, destaca que si “los romanos pusieron tanto empeño en fabricar un material de construcción excepcional, ¿por qué iban a poner tan poco empeño en garantizar la producción de un producto final bien mezclado?", por eso creía que tenía que haber algún motivo.

Los romanos pusieron tanto empeño en fabricar un material de construcción excepcional, ¿por qué iban a poner tan poco empeño en garantizar la producción de un producto final bien mezclado?

Tras una caracterización más detallada de los clastos calcáreos, utilizando técnicas de imagen multiescala de alta resolución y de mapeo químico, los investigadores obtuvieron nuevos conocimientos sobre la funcionalidad potencial de estos restos.

Históricamente, se había supuesto que cuando la cal se incorporaba al hormigón romano, primero se combinaba con agua para formar un material pastoso altamente reactivo en un proceso conocido como apagado [la cal apagada es el hidróxido cálcico], pero ese proceso, por sí solo, no podía explicar la presencia de los clastos de cal.

La reactiva cal viva

Por eso, el equipo se preguntó si era posible que los romanos hubieran usado cal viva (CaO, óxido de calcio), que es una forma más reactiva de ese material.

Estudiando muestras de hormigón antiguo se determinó que las partículas blancas estaban formadas por diversas formas de carbonato cálcico. Un examen espectroscópico proporcionó indicios de que se habían formado a temperaturas extremas, como cabría esperar de la reacción exotérmica producida por el uso de cal viva en lugar de, o además de, la cal apagada en la mezcla.

La mezcla en caliente de cal viva, en lugar de, o además de la cal apagada, es clave en la naturaleza superdurable del hormigón romano

La mezcla en caliente, según el equipo, fue en realidad “la clave de la naturaleza superdurable” del hormigón debido a dos factores, explica Masic.

Por una parte, cuando el hormigón en su conjunto se calienta a altas temperaturas, permite una química que no sería posible si solo se utilizara cal apagada. Además, el aumento de temperatura reduce significativamente los tiempos de curado y fraguado, lo que permite una construcción mucho más rápida.

Comprobación con mezclas propias

El equipo decidió probar que ese era el mecanismo responsable de la durabilidad del hormigón romano, para lo que produjo muestras de mezclado en caliente que incorporaban formulaciones antiguas y modernas, las agrietó e hizo correr agua por ellas.

Tras dos semanas, esas aberturas se habían curado por completo y el agua ya no podía fluir, sin embargo, un trozo idéntico de hormigón fabricado sin cal viva nunca se curó y el agua siguió fluyendo por la muestra.

El hallazgo podría mejorar la impresión 3D del hormigón y ampliar la vida útil de los materiales

Masic considera que “es emocionante pensar en cómo estas fórmulas de hormigón más duraderas podrían ampliar no solo la vida útil de estos materiales, sino también cómo podría mejorar la durabilidad de las fórmulas de hormigón impresas en 3D".

Con una vida útil extendida y el desarrollo de formas de hormigón más livianas, los autores confían en que estos esfuerzos puedan ayudar a reducir el impacto ambiental de la producción de cemento, que actualmente representa alrededor del 8 % de las emisiones globales de gases de efecto invernadero.

Junto con otras formulaciones nuevas, como un posible hormigón que pueda absorber dióxido de carbono del aire, se podrían introducir mejoras para ayudar a reducir el impacto climático global de este material esencial en la construcción.

Referencia

Seymour, L. et al., Hot mixing: Mechanistic insights into the durability of ancient Roman concrete. Science Advances (2023).