Científicos de Stanford crean batería transparente

En los últimos años hemos sido testigos de la aparición de un enorme número de nuevas tecnologías relacionadas con las baterías. Esto no debería extrañarnos, ya que el mundo está convirtiéndose en “móvil”, y cualquier gadget que se precie de tal debe poder transportarse, obteniendo su energía de una batería. La ultima noticia en este campo viene de la Universidad de Stanford, donde un grupo de científicos ha desarrollado una batería transparente que además es liviana y flexible. En el futuro, las tablets, netbooks y móviles podrían ser translúcidos, mejorando su apariencia, peso y flexibilidad. ¿Que te parece?

Una de las características que se suele ver poco en este tipo de productos es la transparencia y flexibilidad, justamente lo que ofrece un prototipo desarrollado por un equipo de científicos de la Universidad de Stanford.

Yi Cui, profesor de ingeniería de materiales del laboratorio de fotónica de la Universidad de Stanford, junto a su colega Yuan Yang, se embarcaron en este proyecto buscando “una batería más estética”. Medio en serio, medio en broma, Cui dice que quiere “hablar con Steve Jobs sobre nuestra batería, porque quiero un iPhone transparente.” Dejando las bromas de lado, el científico explica que su batería se ha construido sobre un soporte transparente en el que se disponen los electrodos formando una malla, en la que cada linea posee un ancho de unas 35 micras. La luz pasa a través de la separación existente entre las lineas, dando la impresión de que la estructura completa es transparente. Los materiales empleados confieren también flexibilidad y los electrodos, que se obtienen mediante la deposición de un vapor con metal sobre la película base, resisten muy bien las torceduras a las que se somete el conjunto.

El material utilizado como base es el polidimetilsiloxano, un compuesto basado en el silicio que forma parte de productos médicos y las lentes de contacto. Es barato pero mal conductor de la electricidad, por lo que fue necesario efectuar la deposición de metal mediante vapor. La batería de Cui tiene poca capacidad, pero puede incrementarse “apilando” varias capas y conectándolas en paralelo. Siempre que las lineas de la malla queden alienadas entre si, la luz pasará a través de ella. Durante las pruebas construyeron un prototipo compuesto por tres capas superpuestas, y aún permitía pasar el 62% de la luz a través de ella. Quizás sea más preciso decir que se trata de una batería translúcida en lugar de transparente, pero no hay dudas que se trata de un gran avance. “Podríamos haber hecho una batería más potente o barata”, dice Chi. “Pero preferimos priorizar su flexibilidad y transparencia, ya que entre otras cosas nos permitirá estudiar mejor los procesos que tienen lugar en su interior”. 

Inteligencia Artificial basada en ADN humano

Desde hace décadas que los científicos buscan crear una Inteligencia Artificial (IA) comparable a la humana. En general, la mayor parte de los intentos provienen del ámbito de la informática, implementando algoritmos y ordenadores que puedan reproducir en mayor o menor medida el comportamiento del cerebro humano. Pero un grupo de expertos del Instituto de Tecnología de California ha encarado del problema mediante la bioquímica, utilizando como “ladrillo básico” para su cerebro artificial moléculas de ADN. El prototipo, una red compuesta por el equivalente a cuatro neuronas, fue capaz de reconocer patrones de sucesos, formar recuerdos, tomar decisiones y realizar diferentes acciones. Te contamos los detalles de este increíble experimento.

Científicos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) pusieron a punto un “cerebro artificial” capaz de recuperar recuerdos a partir de patrones parciales, de una manera similar a como lo hace el cerebro humano. Si bien se han hecho -y se siguen haciendo- experimentos similares casi todos los meses, lo que convierte al trabajo de los expertos del Caltech en algo especial es que su Inteligencia Artificial (IA) no es un programa corriendo en un superordenador. En efecto, se trata de una red neuronal pequeña (compuesta por el equivalente de cuatro neuronas) connstruida a partir de moléculas de ADN. El nuevo “cerebro” se encuentra dentro de un tubo de ensayo, y se comunica con el mundo mediante señales químicas y marcadores fluorescentes

Para construir la red neuronal bioquímica, los científicos se basaron en un modelo de neurona sencillo denominado “función de umbral lineal”. Básicamente, el modelo predice que cuando la neurona recibe determinadas señales químicas en sus entradas, espera a que traspasen un umbral para “activarse” y producir determinadas señales en sus salidas. Los expertos de Caltech son especialistas en ciencias computacionales y bioingeniería, y para probar las habilidades de su IA la sometieron a un “juego de adivinación”. Los sorprendentes resultados obtenidos con tan solo cuatro neuronas permite suponer que si se elevase su número lo suficiente, podría ser tan “inteligente” como nosotros.

La pequeña red neuronal fue capaz de “recuperar recuerdos” a partir de patrones incompletos, de la misma forma que lo hace nuestro cerebro. Lulu Qian, investigadora del Caltech y principal autora del artículo que su equipo publicó en el último número de la revista Nature, dice que “este cerebro es increíble, capaz de reconocer patrones de sucesos, formar recuerdos, tomar decisiones y realizar acciones diferentes”. Al comienzo de su trabajo, los investigadores se preguntaron si un grupo de moléculas en interacción podría llegar a exhibir un comportamiento “ordenado e inteligente”, similar al de un cerebro. Según Qian, y luego de haber culminado el experimento, la respuesta es un rotundo “sí”. Cada una de las “neuronas” era un grupo de 112 hebras distintas de ADN, y la “red” estaba contenida en un tubo de ensayo.

 

Para probar sus habilidades se la sometió a un juego que consistía en identificar a un científico determinado. Las respuestas posibles eran “Rosalind Franklin”, “Claude Shannon”, “Santiago Ramón y Cajal” y “Alan Turing”, y el cerebro recibía datos del tipo “Nació en el Siglo XX” o “Era británico”. Una vez que se introdujeron los datos necesarios en la red, el equipo de científicos elegía un nombre al azar, y proporcionaba a la IA un conjunto incompleto de datos sobre él. Sorprendentemente, a partir  de los datos proporcionados, la red neuronal artificial fue capaz de “adivinar” en cuál de los cuatro científicos habían pensado los investigadores utilizando 27 formas distintas de respuesta a las cuestiones. No falló siquiera una vez. Las “preguntas” se introducían en el tubo mediante hebras de ADN y la red proporcionaba sus respuestas a través de señales fluorescentes. Seguimos estando lejos de conseguir una Inteligencia Artificial capaz de competir con la inteligencia natural, pero experimentos como este nos permiten especular con que dentro de no mucho tiempo lograremos una “entidad artificial” capaz de razonar lo suficientemente bien como para ser útil. ¿No te parece?

Cada vez más cerca la partícula de Dios: científicos

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) está funcionando "extremadamente bien", pero todavía habrá que esperar hasta finales de 2012 para saber si existe el "bosón de Higgs" o "partícula de Dios" , que explicaría por qué otras partículas elementales tienen masa, es decir, una de las claves del Universo.

Así lo expuso este lunes el director general del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), Rolf Heuer, en la presentación de los resultados científicos del primer año de funcionamiento del LHC, durante la Conferencia de Eurofísica sobre Física de Altas Energías, que reúne en Grenoble, al sureste de Francia, a 700 científicos.

"La respuesta a la pregunta de Hamlet sobre el "bosón de Higgs", ser o no ser, la tendremos al final del año que viene", bromeó Heuer, quien subrayó que no se puede esperar "demasiado y demasiado pronto" ya que se trata del primer año de trabajo de una máquina planeada para permanecer operativa dos décadas.

El LHC, un acelerador de partículas construido en un túnel circular de 27 kilómetros y situado bajo la frontera entre Francia y Suiza, está funcionando mejor de lo que cabía esperar.

En su interior se hacen chocar dos haces de protones que rozan la velocidad de la luz y se analizan las altísimas energías subatómicas que producen. El nivel de colisiones ha alcanzado en tres meses el objetivo fijado para todo el año 2011, es decir 70 millones de colisiones de partículas.

Sin embargo, aún será necesario multiplicar por diez la cantidad de datos estadísticos recabados para saber si existe o no el célebre "bosón", denominado también "la partícula de Dios", agregó Heuer.

"Estamos viviendo momentos muy excitantes para la física de partículas" y no disponer aún de los datos que permitan despejar esa incógnita no es en absoluto una "decepción", añadió el director del CERN en una conferencia a la que asistieron, entre otros, los premios Nobel de Física David Gross (2004) y George Smoot (2006).

"No hay decepción por no haber encontrado pistas sobre algo que vaya más allá del Modelo Estándar de la física de partículas", que describe las relaciones entre las interacciones fundamentales conocidas entre partículas elementales que componen toda la materia.  "Estaría decepcionado si la máquina no funcionase", añadió.

Se trata del primero de los misterios físicos que intentan desvelar los expertos que trabajan con los datos que genera el acelerador y tanto probar la existencia del bosón como certificar que no existe sería un descubrimiento.

Si se llegara a encontrar el último elemento que falta en el denominado Modelo Estándar de la física de partículas -enunciado en la década de 1960 por el profesor Peter Higgs- se podría comprender por qué las masas de unas partículas elementales y otras son distintas.

Pero si la deseada partícula no apareciese, evidenciaría que el Modelo Estándar de la física de partículas está incompleto y abriría nuevas vías de pensamiento a los científicos.

En paralelo, hasta finales de 2012, los responsables del CERN abundarán también en otros de los misterios a los que se consagran los físicos que trabajan con el LHC, considerado una de las mayores proezas científicas de la historia de la Humanidad, aunque se espera que "el primer gran descubrimiento llegue el año que viene".

Entre ellos, determinar si existen más de tres dimensiones, comprender las diferencias entre materia y antimateria, saber si existe la supersimetría o determinar si es posible hacer arqueología cósmica y explicar mejor qué pasó durante el Big Bang, hace 14 mil millones de años.

En el tiempo que lleva funcionando el LHC (desde el 20 de noviembre de 2009, tras una avería inicial en 2008) se han comprobado propiedades de partículas ya conocidas, lo que ha permitido avanzar "ahora hacia un territorio inexplorado".

En palabras de Fabio Zwirner, presidente de la división física de altas energías de la Sociedad Europea de Física (EPS, por sus siglas en inglés), "si se compara con el Tour de Francia, el amarillo del maillot ha ganado intensidad".

Una vez empiecen a llegar los primeros resultados científicamente revolucionarios, se podrá plantear la construcción de un nuevo acelerador, tarea que requeriría muchos años y financiación, visto que el actual LHC ha necesitado 20 años de trabajo, 4 mil millones de euros de financiación y la contribución de miles de científicos.

"Tenemos muchos planes, pero empezaremos a estudiarlos cuando el LHC nos diga dónde está el nuevo continente en el que buscar territorios. No tiene sentido poner nada sobre la mesa hasta que no tengamos todos los resultados del LHC", agregaron los expertos.