Dyson 2014: la élite de los inventores muestra sus mejores proyectos

los ingeniosos proyectos tecnológicos que han pasado la primera fase de selección de los premios James Dyson 2014

 

Foto: Archivo / Dyson

La competencia internacional, organizada por le fundación James Dyson, fue abierta para estudiantes actuales y recientes de ingeniería. En la edición de este año, la décima del concurso, participaron más de 600 proyectos de 18 países.

Entre los participantes se seleccionarán los 20 mejores proyectos que competirán por el premio final de US$45.000. Sus creadores aceptaron el desafío del concurso de "diseñar algo que resuelva un problema".

Aquí les presentamos cinco de los inventos preseleccionados, que competirán junto a otros por el premio máximo de US$45.000, que se anunciará el próximo 6 de noviembre.

MIMA, UN INSPECTOR DE COLMENAS NO INTRUSIVO, DE ALEMANIA
 

Foto: Archivo / Dyson


Este proyecto permite inspeccionar el estado de una colmena sin tener que abrirla. El instrumento medidor es insertado en la colmena, y después un sistema pneumático le permite al apicultor seleccionar una sola abeja, que puede ser examinada con tiempo individualmente.

Esta propuesta minimiza la alteración del clima de la colmena y reduce el riesgo de que otras abejas dejen de trabajar. Sus creadores creen que la tecnología de Mima podría ser utilizada para entender el crecimiento de los colapsos de población en las colonias de abejas, consideradas de una importancia vital para el medio ambiente.


IMPRESORA 3D DE PIEL, PRINT ALIVE BIO PRINTER, DE CANADÁ

 

Foto: Archivo / Dyson




El proyecto Print Alive Bio Printer puede imprimir piel con la forma necesaria para cerrar una herida.

Este proyecto consiste en la impresión en 3D de una estructura compleja de tejido que imita las capas de la dermis y epidermis de la piel humana. Estas impresiones, según sus creadores, podrían ser utilizadas para cerrar las heridas de los enfermos gravemente quemados.

La máquina funciona poniendo dos tipos de células humanas capa por capa en un hidrogel para crear el patrón requerido. Según los diseñadores, las pruebas realizadas hasta ahora sugieren que la "piel" impresa puede ayudar a reducir el tiempo que los doctores necesitan esperar antes de intentar hacer un injerto de piel verdadera de otra parte del cuerpo.

SOLARI, UNA COCINA SOLAR PORTÁTIL, DE ITALIA

Foto: Archivo / Dyson


El equipo de ingenieros hizo esta propuesta como una alternativa ecológica a las parrillas y los hornillos de camping, para cocinar al aire libre.

El artilugio portátil está diseñado para calentar comida para un grupo de cuatro a seis personas durante varias horas utilizando energía solar. Funciona dejando pasar la luz por su cubierta transparente, que después pasa a través de una lente que la redirige alrededor de una concha de aluminio.

El diseño también incorpora un calibrador de temperatura que con una aplicación transmite información sobre el progreso de la comida a un teléfono inteligente.

Los hornos solares también tienen su versión en la Argentina, tanto en un prototipo con versión portátil, como en el Puna salteña, entre otras zonas del noroeste argentino.




RÉMORA, UNA RED DE PESCA BIODEGRADABLE, DE ESPAÑA

Foto: Archivo / Dyson


Los ingenieros del proyecto le añadieron a la red un aditivo que hace que ésta empiece a biodegradarse a los 4 años, al final de su vida útil, para luchar contra el problema de las "redes fantasma" que quedan perdidas o abandonadas en el mar, afectando al ecosistema marino.

El sistema Rémora también incorpora unas etiquetas con tecnología RFID, Radio Frequency Identification, un lector RFID y una aplicación para teléfonos inteligentes. Así, los pescadores pueden obtener un informe cuando la red es dañada.

Cuando las redes son recogidas la aplicación muestra qué partes faltan y dónde debe intervenir para solucionar incidencias graves, en vez de buscar manualmente. Además, si quedan trozos de la red en el mar se puede proceder a su recogida o declarar las coordenadas de su pérdida, para facilitarle el trabajo a organizaciones de reciclado de redes como Healthy Seas Org.


QOLO, UNA "SILLA DE RUEDAS" PARA IR DE PIE, DE JAPÓN

Foto: Archivo / Dyson




El proyecto Qolo utiliza la fuerza de la parte superior del cuerpo del usuario para generar movimiento.

Se trata de un vehículo para gente con discapacidad en las extremidades inferiores que les permite moverse tanto sentados como de pie, así como alternar entre ambas posiciones. En lugar de depender de un motor muy caro o muy pesado, estas máquinas utilizan el movimiento de la parte superior del cuerpo del usuario para transferirlo de una posición a otra.

Qolo utiliza un mecanismo similar para generar movimiento: al inclinar la parte superior del cuerpo hacia adelante avanzan hacia el frente. De igual modo si giran el cuerpo hacia un lado el vehículo también va en esa dirección..

Crecen los proyectos de nanotecnología en la Argentina

La electrónica es una de las grandes beneficiadas de los avances en la materia.

”La nanotecnología es una disciplina que está muy viva, en pleno proceso de crecimiento”, dijo Lino Barañao, el ministro de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, durante la apertura del encuentro Nanomercosur 2013 - Nanotecnología para la Competitividad Industrial a finales del año pasado. “La nanotecnología está produciendo megafenómenos”, bromeó el ministro durante una serie de conferencias por las que pasaron más de 900 asistentes.



Disciplinas como la electrónica son algunas de las que mejor aprovechan los desarrollos en nanotecnología.

Más allá de las bromas, la afirmación tiene mucho de cierta. Hoy en día la nanotecnología está asociada a casi cualquier ámbito de la industria y la mayoría de los consumidores ni siquiera están al tanto. La electrónica es una de las grandes beneficiadas de la investigación en nanotecnología y una serie de proyectos locales en esta confluencia denominada nanoelectrónica buscan aprovechar las ventajas de una disciplina que todavía atraviesa una etapa temprana de desarrollo.

El camino hacia lo más pequeño
“Hace 40 años los componentes eran grandes y se hablaba de electrónica. Con el tiempo se empezaron a compactar los dispositivos electrónicos a tamaños de micrómetros y ahí se empezó a hablar de microelectrónica. Hoy, los mismos componentes son del orden de los nanómetros y existen chips que salen al mercado en los que cada transistor mide 28 nanómetros, en un chip que tiene 6 milímetros por lado con miles de millones de transistores”, explica Pedro Julián, doctor en control de sistemas y director del Departamento de Ingeniería Electrónica y de Computadoras de la Universidad Nacional del Sur (UNS).



Según Pedro Julián, director del Departamento de Ingeniería Electrónica y de Computadoras de la Universidad Nacional del Sur (UNS), los avances en electrónica permiten duplicar la cantidad de transistores en un chip cada dos años.

Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro. Un microprocesador de los que van dentro de un smartphone tiene ocho mil o nueve mil millones de transistores. Si hace apenas 40 años se colocaban entre mil y diez mil transistores en un chip, hoy en día se puede hablar de miles de millones gracias a la nanotecnología.

“La electrónica, cada dos años, duplica la cantidad de transistores que entran en un chip”, continúa Julián. “Los chips no cambian de tamaño. El chip tiene el tamaño de una uña y tiende a mantenerse en el mismo tamaño. Lo que cambia es la cantidad de transistores que se pueden meter adentro.”

Uno de los proyectos presentados en Nanomercosur 2013 es el liderado por el físico Pablo Levy, investigador del CONICET y de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), que consiste en estudiar ciertos óxidos que pueden servir para ser usados como memorias.

Según Levy, “lo que hacemos es ponerles electrodos metálicos a distintos tipos de óxidos. Los óxidos en general tienen una resistencia alta y, si se siguen ciertos procesos eléctricos, se puede hacer que esa resistencia cambie entre dos, tres o distintos números de valores de manera repetible; entonces eso puede ser utilizado como una memoria. En la resistencia eléctrica del óxido, en todo caso en el dispositivo, queda codificada la información”.

Uno de los aspectos más interesantes de esta tecnología es que es miniaturizable y depende de poca electrónica externa para comandar el dispositivo. También se destaca la velocidad de conmutación que permite y el gran potencial de almacenamiento.

“Nosotros estamos apuntando a conseguir memorias más robustas”, dice Levy. Y agrega: “Por ejemplo, memorias que puedan soportar la irradiación con partículas pesadas o cambios eléctricos o de temperatura muy bruscos, que pueden tener aplicaciones en el sector satelital. Fuera de la atmósfera terrestre hay una permanente entrada de partículas energéticas sobre los dispositivos que pueden hacer perder información o pueden generar un daño permanente en una memoria”.



Dixit. “Nosotros estamos apuntando a conseguir memorias más robustas”, explica Pablo Levy, investigador del CONICET y de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA).

En tres dimensiones
En la UNS, en Bahía Blanca, Pedro Julián y su grupo trabajan en microchips para sistemas acústicos y de visión. “Son sistemas que permiten capturar imágenes e interpretarlas”, dice Julián. “En general, en los sistemas inteligentes de visión hay un chip que captura la imagen y la envía a otro procesador que empieza a hacer operaciones para encontrar patrones o cosas familiares. Eso, desde el punto de vista computacional y de energía, es muy costoso. En cambio, el tipo de procesadores que estamos haciendo nosotros es un híbrido que es más parecido a las redes neuronales, a como procesan el cerebro y la retina”, explica el especialista.

“Nosotros lo hacemos todo en un chip y se procesa localmente”, agrega Julián. “Cada píxel hace un poco de procesamiento con los píxeles que tiene al lado, no con toda la imagen. Así es como procesa la retina para las funciones primarias básicas”, dice.

“Lo acústico es también parecido, pero con sonidos”, aclara Julián. “En este caso el interés es tratar de reconocer patrones de sonido, distinguir unos de otros y, si por ejemplo hay dos objetos, poder distinguir si uno está más cerca que el otro y hasta ignorar uno que no me interese.”

El grupo liderado por Julián busca que estos chips tengan bajo consumo, de manera de favorecer la portabilidad. “Uno quiere hacer sensores que se puedan tirar en el campo, o donde sea”, dice Julián. “Para esto hemos hecho un procesador visual en un chip 3D. Es una tecnología que casi todavía no está en el mercado”, asegura.

¿Qué es un chip 3D? “Si uno empieza a superponer capas, hoy, en dos milímetros y medio por cinco milímetros, se pueden hacer un ‘stack’ de 19 chips, con, entre dos y cuatro gigabytes, metidos ahí dentro.” “Lo bueno de esto —continúa Julián— es que esa tecnología no sólo los pone uno arriba del otro, sino que se puede pasar de un nivel al de arriba con una conexión de metal que mide un micrón. Con lo cual se puede subir y bajar e interconectar las 19 capas. Lo que se puede hacer con ese ‘stack’ es combinar esas capas, poner el mejor chip que capture luz, dos o tres para procesar y 20 de memoria, todo en un cubito de dos milímetros. Es un cubo de procesamiento que tiene una potencialidad increíble.”

Otro proyecto llevado adelante por Julián desde la UNS es el de la Escuela de Microelectrónica, por la que pasan 100 estudiantes por año. Arrancó durante 2005 y fue rotando de sede. Se realizó en Buenos Aires, fue a Bariloche, a Córdoba varias veces, a Uruguay, y este año tiene lugar en Mendoza. “La idea es que vengan chicos que están terminando la carrera. En una semana diseñan un chip muy sencillo. Les muestra lo que se puede hacer acá en la Argentina.”

Julián se esperanza con que “a medida que tengamos más empresas capaces de incorporar los últimos desarrollos en nanotecnología, en primer lugar vamos a cambiar el perfil del país, y vamos a generar trabajo de calidad. Vamos a poder incrementar el producto bruto per cápita, que de otra forma es difícil pensar en su crecimiento, simplemente, a partir de la explotación de los recursos naturales”.