Gracias a una nueva técnica de impresión 3D desarrollada por investigadores de UCL, la luz de la pantalla de un teléfono inteligente se puede utilizar para imprimir medicamentos.

El método podría facilitar la preparación de medicamentos personalizados en clínicas, áreas remotas o incluso en los hogares de los pacientes.

Impresora médica del tamaño de una máquina de café

Los investigadores utilizaron una nueva impresora basada en teléfonos inteligentes, una versión de la impresora M3DIMAKER que desarrollaron en colaboración con una empresa derivada de UCL, FabRx, cofundada por tres miembros del equipo de investigación de UCL.

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Se ha diseñado un modelo bioimpreso en 3D de un vaso sanguíneo que imita la función vascular y la respuesta a la enfermedad

Si más ensayos tienen éxito y la tecnología médica obtiene la aprobación regulatoria, un paciente podría tener su propia impresora 3D médica en casa, del tamaño de una máquina de café.

Se enviaría a un paciente una formulación de resina personalizada que forma la base del Printlet (tableta impresa en 3D), que constituye el medicamento requerido disuelto en una solución de un químico fotorreactivo. Su médico le recetaría una dosis fija del medicamento. Luego, el paciente vierte la solución del fármaco en el tanque de resina de su impresora.

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Gracias a esta impresora 3D y a material de construcción hecho de suelo local podemos evitar el uso de hormigón

Luego usan una aplicación móvil para personalizar la forma del Printlet. El paciente inserta su teléfono inteligente en la impresora, donde la luz de la pantalla reacciona con la solución del fármaco para solidificarse en un Printlet del tamaño y la forma adecuados con una cantidad determinada del fármaco.

Las máscaras faciales son nuestra nueva normalidad, lo que nos obliga a tener una vida un tanto oculta: básicamente solo nos pueden mirar a los ojos.

El uso de máscaras puede salvar vidas, pero también puede ser extraño no ver nunca las caras reales de las personas, razón por la cual una compañía ha ideado una solución ingeniosa: las máscaras faciales que se parecen a tu cara.

Maskalike

Maskalike, una línea de máscaras faciales que se pueden personalizar con cualquier imagen de tu elección, incluida una selfie, es la solución para que los demás sepan qué cara tienes en esta nuevo normalidad. Su creador se llama Danielle Baskin.

Las máscaras con selfies son inquietantemente realistas.

Here’s my demo. pic.twitter.com/BIVA0B53NJ

— Danielle Baskin (@djbaskin) June 13, 2020

Como artista y diseñador de productos, Danielle Baskin ha creado muchos otros inventos extravagantes para aliviar la extrañeza de nuestra nueva realidad, incluidas las máscaras N95 que pueden desbloquear tu teléfono y QuarantineChat, un servicio para conectar a las personas de forma aislada mediante llamadas telefónicas.

Para hacer una demostración de cuán realistas son sus máscaras para selfies, Baskin compartió fotos de su propia máscara en Twitter y escribió: 'Cuando salgo me pongo mi segunda cara'.

Las expresiones faciales del ratón cambian cuando sabe algo dulce o amargo, o cuando se vuelve ansioso, tal y como sugiere un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto Max Planck de Neurobiología.

El estudio, publicado en Science, es el primero que evidencia esta clase de expresiones en ratones. Para lograrlo se ha usado la visión artificial.

Visión artificial

Cinco estados emocionales con las expresiones faciales de los ratones (el placer, el asco, las náuseas, el dolor y el miedo) han sido identificadas gracias a la visión artificial, es decir, un conjunto de algoritmos que busca patrones en imágenes.

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Medir emociones por medio de expresiones faciales será la tarea de este tatuaje electrónico

Según explica Nadine Gogolla, quien dirigió el estudio, las expresiones faciales de los ratones no son solo reacciones al medio ambiente. Las expresiones reflejan el valor emocional del desencadenante:

Los ratones que lamieron una solución de azúcar cuando tenían sed mostraron una expresión facial mucho más alegre que los ratones saciados. Mientras tanto, los ratones que probaron una solución ligeramente salada mostraron una expresión "satisfecha", mientras que una solución muy salada condujo a una cara "disgustada".

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Las emociones de los gatos no son tan difíciles de interpretar, pero las mujeres lo hacen mejor que los hombres

Para garantizar que esto era así, los investigadores investigaron también cómo la actividad neuronal en diferentes regiones del cerebro afecta las expresiones faciales. Una de esas áreas del cerebro es la corteza insular, que está asociada con el comportamiento emocional y la percepción de las emociones en animales y humanos. Así pues, según Nejc Dolensek, autor principal del estudio:

Con nuestro sistema automatizado de reconocimiento facial, ahora podemos medir la intensidad y la naturaleza de una emoción en una escala de tiempo de milisegundos y compararla con la actividad neuronal en áreas cerebrales relevantes.

Los problemas del Premio del Milenio fueron declarados por el Clay Mathematics Institute el 24 de mayo de 2000. Los problemas son El problema P versus NP, La conjetura de Riemann, La teoría de Yang-Mills, Las ecuaciones de Navier-Stokes, La conjetura de Birch y Swinnerton-Dyer, La conjetura de Hodge y La conjetura de Poincaré.

Ahora podría haberse resuelto el tercero de la lista.

Navier-Stokes

Hasta la fecha, el único problema del Premio del Milenio que se ha resuelto es la conjetura de Poincaré, que fue resuelta por el matemático ruso Grigori Perelman en 2003.

El nonagenario matemático Michael Atiyah asegura haber solucionado el segundo de los siete dilemas, hallando una fórmula con la que predecir el siguiente número primo dentro de una serie de cifras. Es la llamada hipótesis de Riemann.

Ahora podríamos estar ante la resolución del tercero.

Concretamente, las ecuaciones de Navier-Stokes, que permitirían determinar el comportamiento de determinados fluidos, como el agua, el aceite o incluso el aire. Las ecuaciones son de gran importancia porque son útiles y están muy extendidas en muchas áreas, desde los flujos en el mar hasta el flujo alrededor de las alas del avión.

De hecho, es uno de los problemas del milenio que más quebraderos de cabeza ha supuesto, ya que son varios los matemáticos que han creído solucionar estas ecuaciones.

Gal Davidi y su compañero Svetlin Georgiev argumentan que resolvieron el antiguo problema de las ecuaciones de Navier Stokes. Ahora invitan a matemáticos de todo el mundo a un desafío: tratar de refutar su solución o reconocerla abiertamente.

Gal y Svetlin enviaron un enlace explicando su solución a colegas de todo el mundo e invitaron a expertos de alto nivel a examinar su solución al problema de las ecuaciones.

Pedro Morais, un matemático portugués de renombre mundial, ha estudiado su planteamiento y ha concluido que la solución es correcta. .

El problema booleano de las ternas pitagóricas, enunciado ya hace 35 años, ha sido solucionado por un superordenador Stampede de la Universidad de Texas.

Sin embargo, la solución es tan extensa que requiere 200 terabytes, equivalentes a todos los textos digitalizados en poder de la Biblioteca del Congreso, convirtiéndose así em la mayor prueba matemática jamás producida. Si tuvieramos que leer la demostración tardaríamos unos 10.000 millones de años en hacerlo.

Marijn Heule, Oliver Kullmann y Victor Marek, de las universidades de Texas, Swansea y Kentucky, respectivamente, son los autores de este trabajo que aborda el el punto de partida de las ternas pitagóricas: un conjunto de tres números enteros tales que la suma del cuadrado del primero con el cuadrado del segundo número da exactamente el cuadrado del tercer número.

La cuestión es si se puede colorear cada número entero de rojo o azul de modo que ninguna terna sea toda del mismo color. Se ha demostrado, gracias a esta solución, que hay 102.300 modos de colorear los números enteros hasta 7.824.

Vía | EuropaPress

Cuando nos enfrentamos a un problema de difícil solución, podemos tropezar en el llamado efecto Einstellung, que básicamente se define como una idea que ya tienes en mente, o una primera impresión, se confabula para impedirte hallar una idea o una solución mejor.

Este término alemán significa “instalación”, es decir, la instalación de un bloqueo por la forma en que ves algo por primera vez.

Este efecto es particularmente importante en la investigación científica, tal y como explica Barbara Oakley en su libro Abre tu mente a los números:

Este tipo de enfoque equivocado es especialmente fácil en ciencia porque a veces tu intuición inicial sobre lo que está pasando resulta engañosa. Tienes que desaprender tus viajas ideas erróneas incluso mientras estás aprendiendo las nuevas.

Para combatir este efecto o sesgo es importante tomar distancia del problema, no dejarse llevar por ideas preconcebidas o por la simple inercia. Evitar que las ramas eclipsen el bosque. Por eso, también, se nos da tan bien ofrecer consejos a los demás antes que a nosotros mismos. Como explica Adam H. Grant en su libro Dar y recibir:

Cuando toma decisiones en estado de egocentrismo, tiende a sesgarlas a causa de la amenaza a su ego, y a menudo se angustia tratando de hallar una decisión ideal en todas las dimensiones posibles. Cuando, en cambio, se concentra en otras personas, como por naturaleza hacen los generosos, tiende a preocuparse menos por su ego y por detalles minúsculos; percibe el cuadro completo y prioriza lo que más importa a los demás.

Este área relativamente nueva de la psicología moderna sugiere que cuanto mayor sea la distancia emocional de un problema al que nos enfrentamos, más fácil será que atisbemos las dimensiones más relevantes del mismo.

Innumerables estudios han replicado estos resultados en otros contextos, como el llevado a cabo por Evan Polman, de Universidad de Nueva York, y Kyle J. Emich, de la Universidad de Cornell, que ponía en evidencia cómo éramos más acertados y creativos si teníamos que decidir sobre los demás antes que sobre nosotros mismos. La distancia, pues, no solo aporta claridad, sino creatividad.

La importancia de la sal a lo largo de la historia de la humanidad no solo se debe a su capacidad de otorgarle más sabor a los alimentos (incluso el helado con un poco de sal está más sabroso), sino, sobre todo, a su enorme capacidad de conservación.

No en vano, antaño la sal era un producto tanto o más valioso que el oro. Por ejemplo, a los soldados romanos se les asignaba una remuneración específica para comprar sal (el solarium), que lingüísticamente derivó a la palabra “salario”, que es cualquier remuneración actual.

Pero ¿cómo funciona la sal? Principalmente, su función es la de extraer agua de las células, obstaculizando su crecimiento. Lo que evita que proliferen las bacterias de la descomposición. De esta forma, gracias a la sal, se pudo conservar carne fresca durante varios días metiéndola en sal seca, o sumergiéndola en una solución de salmuera concentrada.

Si la sal fue tan cara no es que hubiese poca sal en el mundo (tres cuartas partes de la superficie terrestre están impregnadas de solución salina), sino que se debe a los costes energéticos de extraerla en grandes cantidades.

Otras soluciones

Pero la sal no es la única forma de proteger los alimentos. Tal y como abunda en ello Lewis Dartnell en su libro Abrir en caso de Apocalipsis:

La salazón se emplea con frecuencia en combinación con otra técnica de conservación, mediante la cual se generan compuestos antimicrobianos naturalmente tóxicos que impregnan el producto, por lo general carne o pescado: el proceso de ahumado. (…) la combustión incompleta de la madera libera una amplia serie de compuestos, de los cuales, la creosota, es responsable del sabor característico y el efecto inhibido de la descomposición de los alimentos ahumados.

Otra forma de preservar los alimentos consiste en emplear la acidez. Por ejemplo, el vinagre es una solución débil de ácido acético que es muy eficaz como conservante en los encurtidos. Pero también resulta eficaz que, en vez de añadirse un ácido externo, se proteja el alimento propiciando que genere su propio conservante, alentando el crecimiento de bacterias que excretan productos residuales ácidos:

El chucrut, el miso japonés y el kimchi coreano se elaboran todos ellos empleando primero sal para eliminar la humedad de las verduras y luego permitiendo la fermentación por parte de bacterias resistentes a la sal a fin de aumentar la acidez de forma natural, transformando el alimento en un ambiente extremo y bloqueando con ello la colonización de otros microbios que podrían deteriorarlo o producir una intoxicación alimentaria. El yogur se elabora de un modo similar, permitiendo que un cultivo de bacterias que liberan ácido láctico agríen la leche de forma controlada.

Abordar la escasez de recursos naturales, sobre todo en lo tocante al agua, supone replantear el consumo de carne en el mundo. Porque, lejos de ser un problema moral, el consumo de carne es, sobre todo, un problema medioambiental.

Así pues, ¿cómo podemos reducir el impacto medioambiental derivado de nuestra ansia carnívora? ¿Cómo suplir el 10 y 20 por ciento de calorías que deben proceder de las proteínas para tener una saludd óptima? ¿Cómo soportar la demanda de carne que se estima para el año 2050, que será el doble que la actual? ¿Cómo podrían contribuir los nuevos avances en la creación de carne sintética de laboratorio?

El agua que consume la carne

La carne, sobre todo, es un gran consumidor de energía, de tierra y de agua. Por ejemplo, producir 500 gramos de carne se requieren 10.000 litros de agua.

La producción ganadera supone el 70 % de todas las tierras agrícolas y cubre el 30 % de la superficie de la Tierra. También es causa principal de la erosión del suelo y de la deforestación. Y también supone un gran productor de gases de efecto invernadero.

Acuacultura

Una posible solución pasa por invertir más en la acuacultura. Las piscifactorías, por ejemplo, son un buen exponente de la acuacultura, que es el sistema de producción de alimentos de origen animal que más crece, y proporciona casi un 30 % del pescado que comemos. Tal y como explicar Peter H. Diamandis en su libro Abundancia:

Más allá de ayudar a proteger nuestros mares, la Administración Nacional Atmosférica Oceánica (NOAA) cree que las piscifactorías pueden reducir las necesidades de Estados Unidos de importar pescado (por valor de 10.000 millones de dólares anuales), crear puestos de trabajo, reducir el déficit comercial y mejorar la seguridad alimentaria.

(…)

Pero esto es solo el principio. Si realmente nos tomamos en serio la protección de nuestros mares y la preservación de nuestra pesca como fuente de proteínas, es necesario que la acuacultura sea una parte significativa de nuestra cadena alimentaria completa.

Todo esto está muy bien, estaréis pensando, pero ¿y el filete de ternera? ¿Deberemos restringir las barbacoas pantagruélicas? ¿Cómo debemos proceder con los pollos, los cerdos o las vacas?

La biotecnología, a ese respecto, podría ser parte de la solución. Pero eso lo explicaremos en la próxima entrega de este artículo.

Foto | Wikimedia | Robert Merkel

Aquí se planteará la solución al problema de los Infinitos, teniendo en cuenta que ya hubo otro pequeño artículo con algunas pistas. Ya se vio que los naturales (conjunto infinito de números) son tantos cuanto los enteros, los pares o los impares. Ahora proseguiremos con los siguientes conjuntos: los Racionales y los Reales.

El conjunto a estudiar es el de los Racionales (

). A primera vista parecería sorprendente que este conjunto pudiera ser puesto en relación con los naturales. Simplemente basta pensar que entre 0 y 1 hay infinitos (1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 2/3, 2/5, ….) pero también hay infinitos entre 0 y 0,1 o entre 0 y 0,001. De todas formas Cantor encontró una manera de relacionarlos y demostrar que “son la misma cantidad”.

Se puede hacer una tabla como la siguiente (click para agrandar):

y comenzar a contar. Si se barriera una fila (o una columna) no se acabaría nunca, ya que cada fila (y cada columna) son infinitamente largas, nunca se pasaría a la siguiente. Entonces el secreto está en contar en diagonal, como se puede ver en la figura; de esta manera se obtiene que cada número racional es barrido y por ende se le puede asignar un número natural correspondiente. El método es bastante sencillo al igual que riguroso. Así tenemos que los primeros 3 conjuntos son numerables es decir que se pueden poner en relación 1 a 1 con los naturales. Veamos qué pasa entonces con los Reales.

Para trabajar con los Reales se usa una técnica que se llama Reducción al absurdo; generalmente se plantea una hipótesis y mediante deducciones lógicas de principios ya demostrados o de axiomas se deduce la veracidad de la afirmación. Por el contrario se podría plantear la anti-hipótesis y observar a qué conclusiones se llega. Si se llega a un absurdo quiere decir que la anti-hipótesis es falsa, por lo que la hipótesis es verdadera. Veamos eso en acción:

Supongamos que tenemos todos los números entre el 0 y el 1. Los escribimos en una lista, como se puede ver más abajo (a forma de ejemplificación. ) r₁ = 0. 5 1 0 5 1 1 0…
r₂ = 0. 4 1 3 2 0 4 3…
r₃ = 0. 8 2 4 5 0 2 6…
r₄ = 0. 2 3 3 0 1 2 6…
r₅ = 0. 4 1 0 7 2 4 6…
r₆ = 0. 9 9 3 7 8 3 8…
r₇ = 0. 0 1 0 5 1 3 5…

Ahora supongamos que se pueden poner en relación 1 a 1 con los naturales, eso quiere decir que al primero le asignamos un 1, al segundo un 2, etc. Ahora es cuando llegaremos a un absurdo: podemos tomar de cada número de la lista y formar un nuevo número, de forma tal que el primer dígito sea diferente del primer dígito del número 1, el segundo diferente del segundo del número 2, etc. (números en negrita.) De esa forma construimos un número que no estaba en la lista, porque es diferente del primero, del segundo, del tercero… Pero que es parte de los números entre 0 y 1. Ahora, esto es un absurdo porque habíamos dicho que teníamos todos los números entre 0 y 1; este absurdo surge de suponer que se pueden poner en relación “1 a 1″ con los naturales, por lo que debemos concluir que los números reales “son más” que los naturales (y por ende que los enteros y los racionales también).

Se puede demostrar que existen conjuntos más grandes todavía que los reales, y más sorprendentemente, que no existen conjuntos entre los naturales y los reales. El desarrollo de este tipo de matemática llevó a grandes problemas y paradojas en la teoría de conjuntos que hasta entrado el siglo XX no pudieron ser resueltos.

Esto nos muestra que efectivamente existen infinitos más grandes que otros. En matemática es usual asignarle un nombre (o un símbolo) a estos tipos de infinitos; para los primeros (naturales, etc.) se usa el

mientras que para los reales se usa el

y se lo llama de cardinalidad de un conjunto; existen también

,

, etc. que indican conjuntos con una cardinalidad aún mayor. Estos números son conocidos como números transfinitos, es decir un número mayor que cualquier número natural y la idea fue introducida originalmente por Georg Cantor, el matemático que dio impulso a este tipo de razonamientos a principios del siglo XIX.

La próxima vez que se piense en infinitos, entonces, se deberá distinguir qué tipo de infinito es el que estamos imaginando.