Una nueva tecnología que les permite construir mecanismos complejos en el exterior de una estructura sin ocupar espacio real debajo de la superficie, bautizada como "mecanismos desarrollables", podría abrir la puerta a la concepción de cosas como el traje de exoesqueleto transformador de Iron Man.

Los desarrolladores de esta tecnología han sido ingenieros de la Universidad Brigham Young (BYU), publicando los detalles en la revista Science Robotics.

Multiuso

Esta nueva clase de estructuras mecánicas se desarrolló a partir del trabajo de Howell y su colega Spencer Magleby sobre ingeniería basada en origami. Obtienen su nombre de superficies desarrollables, o materiales que pueden tomar formas 3D de conformaciones planas sin rasgarse o estirarse, como una hoja de papel o metal. Tal y como explica Larry Howell, profesor de ingeniería mecánica en BYU:

Estos nuevos descubrimientos hacen posible construir máquinas complejas que se integran con las superficies para ser muy compactas, pero que pueden implementarse y realizar tareas complejas. Abre un nuevo mundo de dispositivos potenciales que tienen más funciones, pero aún son muy compactos.

Desde paneles solares para la NASA hasta barreras a prueba de balas para los oficiales de policía. Sus posibilidades son muy amplias y implican cambos como el transporte, el ámbito militar, el espacial o incluso el médico (por ejemplo, instrumentos quirúrgicos que pueden cortar materiales y desplegar luces simultáneamente durante una cirugía mínimamente invasiva).

En 2016, mientras trabajaba en su doctorado, Niki Bayat comenzó a comercializar materiales para administrar fármacos, que pueden insertarse en los conductos lagrimales y liberar medicación durante períodos de meses, lo que evita la necesidad de que los pacientes apliquen gotas para los ojos varias veces al día.

A través de la empresa AesculaTech planea primero buscar la aprobación de dispositivos de polímero para tratar el ojo seco antes de tratar de introducir versiones de liberación de fármacos. Su objetivo final, según ella, es crear un nuevo y mejor tratamiento para el glaucoma.

Orígenes

Niki Bayat siempre quiso aprovechar sus aptitudes en ingeniería para ayudar a las personas que sufren de enfermedades, especialmente después de que su padre desarrollara glaucoma y no pudiera someterse a cirugía ocular debido a otros problemas de salud.

Niki llegó el octavo lugar en los exámenes de ingreso a la universidad de todo Irán y se especializó en ingeniería química en la principal universidad del país. Para la escuela de posgrado, se fijó en la Universidad del Sur de California y empezó a trabajar en los laboratorios de Mark Thompson y Mark Humayun, quienes desarrollaron la primera retina artificial. Niki les convenció de que podía cerrar la brecha entre la química de polímeros y la ingeniería biomédica.

Utilizando su experiencia en ingeniería química para desarrollar materiales que pueden ayudar a reparar lesiones oculares traumáticas y administrar terapias oculares, Niki concibió polímeros blandos y biocompatibles llamados hidrogeles que se vuelven extremadamente pegajosos a temperatura corporal y se adhieren con la misma fuerza que el pegamento.

En casos de lesiones oculares, se pueden inyectar, sellando rápidamente la herida para prevenir la ceguera. Luego, de vuelta a un hospital, un cirujano puede enjuagar el sellador con solución salina fría, extraerlo y suturar la herida. Bayat también ha diseñado versiones de estos materiales que pueden liberar medicamentos para el glaucoma o antibióticos de forma controlada.

A fin de reducir todavía más las emisiones de óxidos de nitrógeno causantes de la emisión de gases de escape de los motores diésel, un grupo de investigadores ha descubierto un nuevo mecanismo de reacción que podría utilizarse para mejorar los diseños de catalizadores de los sistemas de control de la contaminación.

La investigación se centra en un tipo de catalizador llamado zeolitas.

Zeolitas

Las zeolitas tienen una estructura cristalina que contiene poros diminutos de aproximadamente un nanómetro de diámetro. Según explica uno de los autores de este hallazgo, Rajamani Gounder, profesor de Ingeniería Química en la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de Purdue, en Indiana, se ha descubierto una propiedad esencial del catalizador para que sea capaz de convertir óxidos de nitrógeno.

El estudio, publicado en Science, también tiene como autor a William Schneider, profesor de Ingeniería de la Universidad de Notre Dame, también en Indiana, que ha señalado:

Los resultados aquí apuntan a un mecanismo catalítico previamente desconocido y también señalan a nuevas direcciones para descubrir mejores catalizadores. Ésta es una reacción de gran importancia ambiental utilizada para limpiar los gases de escape.

Demede Engineering & Research, una compañía apoyada por el Vivero de Empresas del Parque Científico de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), diseña y fabrica prototipos de plantas de gestión de residuos dedicadas a la investigación.

Sus diseños están basados en los principios de la “ingeniería verde”, que también aplican en el desarrollo de técnicas para la producción sostenible de grafeno o la síntesis de productos farmacéuticos.

Vía | UC3M

Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), junto con la Unidad de Investigación en Genómica Vegetal de Evry, Francia (URGV), han desarrollado un estudio que abre una nueva vía para aumentar la longevidad de las semillas de las plantas mediante ingeniería genética.

Vía | UPV

El puente más largo del mundo sobre el mar fue inaugurado el año pasado en China. Concretamente en la ciudad costera de Qingdao. El puente, con una inversión de 2.300 millones de dólares y que ha tardado cuatro años en ser construido, conecta el centro de la ciudad con su área suburbana de Huangdao, a ambos lados de la bahía de Jiazhou.

El nuevo e impresionante puente de Qingdao Haiwan tiene una longitud total de 42,4 km (26,3 millas).

Vía | TodoInteresante

A pesar de que Ford ha producido coches muy molones (sin ir más lejos, el Ford Fairlane... bueno, ése mola por la película), también produjo en 1957 el paradigma de vehículo con más defectos de diseño. Su nombre era Ford Edsel.

En el Ford Edsel las puertas no cerraban bien, los portamaletas y capós no abrían, las baterías se descargaban, los cláxones se quedaban atascados, los tapacubos se desprendían, la pintura se cuarteaba, las transmisiones se rompían, los frenos fallaban y los interruptores no podían ser activados ni con la fuerza de tres personas juntas. El Edsel, además, consumía demasiada gasolina y tenía una pésima potencia.

Es decir, era la ley de Murphy en forma de coche.

Pero no acababan ahí los problemas del Ford Edsel. También era uno de los coches más grandes y lujosos jamás construidos, coincidiendo justo con un período en que la gente reclamaba coches menos ostentosos y más utilitarios. Así que el Ford Edsel tampoco fue una buena idea comercial. O tal y como lo resumió la revista Time:

Era un caso típico del coche menos indicado para el mercado menos conveniente en el momento menos oportuno.

O tal y como señala Stephen Pile en El libro de los fracasos heroicos:

Aunque ya fue impopular desde el principio, la popularidad del coche decayó. Un informe comercial de la época comparaba la gráfica de ventas del Edsel con una pista de esquí terriblemente peligrosa. Añadía además que sólo se había dado un caso de robo de un Edsel, que se supiera.

El Edsel es muy codiciado por coleccionistas dada su fama de uno de los coches más feos existentes. Solo quedan 6.000 Edsels. En el capítulo de Los Simpsons “Tiene derecho a permanecer muerto“, Homer Simpson diseña un coche que arruina a la empresa de su hermanastro. Este coche es, claramente, una mezcla entre el Edsel y otro coche conocido como el Tucker Torpedo.

Menos macabra que la Ruta de los Huesos, aunque igualmente surgida de una pesadilla con algunas décimas de fiebre, es la autopista de Tarim, situada entre las grandes dunas del Taklamakán, China, y que se considera la autopista (o reguero de asfalto) más larga jamás construida en un desierto: 552 kilómetros, uniendo la ciudad de Luntai con la de Mifeng, que fueron puestos allí de 1993 a 1995.

Imaginad la estampa: un monótono paisaje de arena, de un tamaño equivalente a la mitad del área de España, pausado como los primeros minutos de Lawrence de Arabia, y de repente, ¡zas!, un camión cruza delante de vuestras narices a velocidad endiablada, haciendo que hasta la médula de vuestros huesos tiemble por el rugido.

Esta imagen delirante, contradictoria en una de las zonas más áridas del planeta (con toda la razón del mundo, su nombre, en lengua uigur, se traduce como si entras no podrás salir o también se le adjudica el sobrenombre de Mar de la Muerte), es únicamente posible gracias al tesón del gobierno chino y a sus intereses petrolíferos; aunque este desierto ya tiene historia en el asunto de los caminos imposibles: su borde septentrional y meridional lo cruzaban dos ramales de la Ruta de la Seda.

Como corresponde a una carretera de asfalto perfectamente normal en un ambiente salvajemente natural como éste, el mayor problema siempre es el mismo: que la naturaleza no devore la construcción artificial. La arena que acaba situándose sobre el asfalto acostumbraba a obstaculizar el paso raudo de las decenas de camiones que transportaban petróleo de la cuenca del Tarim hacia el sur. Para frenar esta invasión de arena procedente de las dunas errantes, y evitar así que una línea tan fina de civilización permanezca intacta en mitad de la nada, se optó por construir una suerte de muro protector. Algo así como una Muralla China, pero en versión vegetal.

Un escudo protector verde y ecológico compuesto por pequeños árboles y matorrales que crece en los laterales de la autopista y que mantiene despejado el asfalto, frenando el avance de la arena impulsada por el viento. Desde las alturas parece que la línea gris de la carretera esté bordeada a ambos lados por sendas alfombras verdes, finas e interminables. Y el resto del paisaje, dunas marrones. Todo nn prodigio ingeniero-biológico.

Sin embargo, la vegetación no podría sobrevivir por sí misma en un lugar tan árido, de modo que requiere de continuos cuidados humanos. Un ejército de horticultores que se dedican exclusivamente a proteger esta franja verde. Los protectores de estas plantas se ocupan sobre todo de mantener operativo el sistema de riego por goteo que permite a la vegetación continuar por vida. Así pues, como astronautas tratando de terraformar Marte, esta plantilla de trabajadores chinos debe vivir aislada a la vera de la autopista, con la única compañía de otro trabajador como él. Cada pareja de soporte de la infraestructura vive en una pequeña casa construida en la carretera.

Cada 4 kilómetros hay una de estas casas, que alojan también a otras parejas de trabajadores. Cada pareja se ocupa de su tramo de autopista como el tendero lo hace del tramo de calle que queda delante de su tienda, que barre y friega para que luzca lustrosa. La distancia entre cada pareja de horticultores, aunque escasa, no permite el contacto entre las casas, así que el tiempo de estancia en estas condiciones de aislamiento es corto: un máximo de dos años.

24 meses viviendo en mitad de la nada, haciendo esfuerzos diarios por evitar que la escasa vida vegetal que depende de ellos sobreviva en mitad del desierto. Su único recuerdo de que no están solos, de que algún día podrán regresar a casa, es el paso eventual, raudo y veloz, de un camión lleno de petróleo, rugiendo como un demonio. Un escenario que sólo tendría cierta coherencia en un episodio de la serie La dimensión desconocida que hablara de una suerte de carretera que cruza el espacio exterior, uniendo diferentes planetas.

Desde 2003, se han plantado ya 2 millones de plantas por año, además de haberse construido cientos de pozos (1 cada 2 kilómetros) para surtir de más agua a la vegetación, a fin de aumentar las franjas verdes hasta alcanzar los 70 metros de anchura y más de 400 kilómetros de longitud. La única estación de servicio en toda la carretera se llama PetroChina, de modo que no es buena idea ponerse en camino sin una buena reserva de combustible. Un mundo austero cruzado por una línea de civilización custodiada por hileras de arbustos y chopos. Una eterna lucha entre la vida y la muerte.

En cierto manera, la autopista de Tarim recuerda bastante a algunas carreteras que discurren por el desértico interior de Australia, lo que se denomina outback (aunque sin el handicap de las dunas de arena devoradoras de asfalto). Carreteras interminables, con tramos totalmente rectos de decenas o cientos de kilómetros, en los que sólo circula ocasionalmente algún que otro vehículo rociando de arenisca y polvo rojizo la cuneta. Líneas rectas de asfalto que tiemblan a la vista producto de las oleadas de calor, perdiéndose en el horizonte en un trémulo y evanescente punto. Los viajes en coche por estos caminos desolados son tan monótonos que cruzarse con alguna gasolinera o cualquier otra cosa que rompa la linealidad del paisaje constituye todo un acontecimiento. Y ya no digamos si os cruzáis con otro vehículo en dirección contraria. Bill Bryson describe la experiencia como nadie en su libro de viajes sobre Australia En las antípodas:

Nunca había estado en un espacio tan vacío e ilimitado. (…) En una ocasión vimos un coche que venía de cara, cuyo conductor estaba sin duda sedado por la monotonía, que se salía de la carretera e iba dando bandazos durante un trecho dejando atrás una estela de polvo. Al acercarse a nosotros –advertido probablemente por la bocina de Allan– el conductor se despertó sobresaltado y giró el volante por reflejo para recuperar su posición en la carretera, pero lo hizo demasiado bruscamente y en consecuencia fue a parar a nuestro carril, lo que resultó pavoroso. Era absurdo: en una zona de indescriptible desolación, las dos únicas piezas en movimiento estaban a punto de chocar de forma brutal. Pasó un instante lleno por ambas partes de bocinazos, estremecimientos y bruscos y tensos virajes. Fue un momento rarísimo en que el tiempo se paró y pude ver perfectamente a nuestro involuntario asaltante, atrapado como en una fotografía indiscreta, mirándonos con una mezcla de desconcierto y disculpa.

No es tan mortífera como la carretera de la muerte, pero se le acerca peligrosamente. Es una carretera que cruza la inhóspita Siberia y que fue ordenada construir por Stalin, en pleno apogeo de la Unión Soviética. Es la llamada Ruta de los Huesos.

La carretera tiene unos 2.000 kilómetros y une las ciudades de Magadan y Yakutsk. En esta región del mundo hace tanto frío que hasta los cadáveres que se entierran en los cementerios, debido a los ciclos de congelación y descongelación del suelo, acostumbran a emerger de la tierra como en una película de zombis; y entonces deben ser de nuevo enterrados periódicamente. Así que imaginad las penurias que sufrieron los trabajadores que se encargaron de construir la carretera. La leyenda local cuenta que cada metro de esa carretera costó una vida.

Para evitar el problema de que volvieran al mundo de los vivos, al enterrar a los trabajadores que perecían, los soldados que custodiaban a los trabajadores optaban por lanzar los cadáveres bajo los cimientos de la carretera a medida que ésta iba avanzando. Así pues, si circulas por esta carretera, en realidad estás circulando por un camposanto de 2.000 kilómetros de longitud.

Un tétrico camino que, no contento con las vidas que ya ha segado, todavía sigue cobrándose centenares de víctimas cada año, pues en la época del deshielo y tras las lluvias estivales, la carretera se convierte en un barrizal donde en muchos tramos se hace totalmente imposible adivinar el asfalto.

La carretera es el único modo de llegar a Yakutsk, de modo que pese a lo arriesgado de su recorrido, miles de personas se ven obligadas a recorrerlo poniendo en juego sus vidas. Como también lo hizo el actor Ewan McGregor a lomos de su motocicleta en el documental Long Way Road, que las pasó canutas con las trampas de barro de la llamada Ruta de los Huesos.

En esta fría mañana, tras reincorporarnos a la rutina cotidiana, leo en la versión online de Wired un interesante artículo sobre los errores más clamorosos en el mundo de la ingenieria.

1. La presa de St. Francis, 1928

El ingeniero autodidacta William Mulholland construyó esta famosa presa en Los Ángeles en 1928. El problema es que lo hizo sobre cimientos poco estables y sin tener en cuenta la geología del cañón circundante. Además, ignoró por completo las enormes grietas que se formaron tras empezar a llenarse. Cinco días más tarde, la presa explotó, causando la muerte a más de 400 personas y destruyendo ciudades enterdas.

2. Las pasarelas del gran Hotel Hyatt Regency (Kansas City – Missouri), 1981

Este hotel era famoso por las grandes pasarelas peatonales suspendidas en el aire que había en su interior. Sin embargo el 17 de julio de 1981, las pasarelas entrelazadas entre los diferentes pisos del atrio del hotel se desplomaron matando a 114 personas e hiriendo a otras 216. En aquel momento, supuso el peor colapso estructural en la historia de EE.UU. La causa fue un diseño negligente y el uso de vigas que no soportaban ni el 30 por ciento de la carga.

3. Vasa (Suecia), 1628

Aunque el Vasa es el único barco del siglo XVII que ha sobrevivido hasta nustros días en un estado magnífico (más del 98% de su estructura original intacto), su historia es bastante triste. Trescientos años antes que el Titanic, el Vasa fue el mayor buque de vela de su tiempo: poseía tres palos, podía llevar hasta diez velas, medía 52 metros de la punta del palo mayor a la quilla y 69 metros de proa a popa, y pesaba 1200 toneladas.

El 10 de agosto de 1628, el gran buque de guerra zarpó desde el puerto de Estocolmo y gobernó los mares durante apenas una milla antes de hacer agua a causa de lo bajas que estaban las troneras para sus cañones, por lo que enseguida zozobró. Al menos 30 marineros se ahogaron. El Vasa tardaría más de 300 años en volver a ver la luz.

Tuve la oportunidad de visitar el Vasa Museum cuando estuve trabajando en Estocolmo, y os aconsejo encarecidamente que lo visitéis si tenéis la oportunidad.

4. Central Eléctrica del Noreste de los EE.UU., 1965

Nos encontramos en Ontario, al norte de los Estados Unidos, en una central que abastece a más de 30 milones de personas. Sólo un relé protector ocasionó que se sobrecargaran los circuitos cercanos, provocando una cadena de apagones que duró más de 13 horas. Un diseño frágil y sin ningún tipo de redundancias provocó este fallo. Y sin embargo, tras décadas de reparaciones y numerosas actualizaciones, en 2003 ocurrió nuevamente.