La promesa de nuevas tecnologías revolucionarias continúa evolucionando. La literatura sobre esta evolución a menudo queda desfasada. Una referencia al respecto es Un ascensor al espacio (Soonish): Un viaje fascinante por las innovaciones que marcarán nuestro futuro de Kelly y Zach Weinersmith, cuya idea principal es explorar la tecnología prometedora que se avecina y los potenciales problemas y beneficios que tiene para la sociedad.
Aunque el libro se publicó hace años (2017), muchas de las tecnologías que describe, como la realidad virtual o la inteligencia artificial, son una realidad y siguen evolucionando rápidamente y generan mucha expectativa. Por tanto, los temas tratados en el libro siguen siendo importantes, así como las discusiones sobre el futuro de la tecnología y la ciencia. Todo ello ayuda comprender los desafíos y oportunidades que nos enfrentamos como sociedad. En resumen, la visión de futuro del libro, perspicaz y divertida, todavía válida.
Principales ideas de Un ascensor al espacio (Soonish)
- Los avances en la exploración espacial se ven obstaculizados por el costo de llegar al espacio.
- La energía de fusión ha sido un hueso duro de roer, pero esto podría cambiar en el futuro cercano.
- La materia programable tiene aplicaciones en áreas como la medicina y la construcción.
- Las nuevas tecnologías han allanado el camino para la construcción de edificios por robots.
- En el futuro, la realidad aumentada aumentará nuestra eficiencia, pero también plantea una serie de preocupaciones.
- La biología sintética podría cambiar la vida tal como la conocemos.
- En el futuro, la medicina de precisión podrá proporcionar un diagnóstico médico preciso e inmediato y prescribir un tratamiento.
- Los científicos están desarrollando la tecnología para crear órganos humanos con una impresora 3D.
- Aunque todavía estamos lejos de mejorar el cerebro humano, los científicos han logrado avances notables con las interfaces cerebro-computadora
Los avances en la exploración espacial se ven obstaculizados por el costo de llegar al espacio.
Dado que el primer alunizaje ocurrió allá por 1969, es posible que se sienta decepcionado de que desde entonces se haya logrado tan poco progreso en lo que respecta a llevar a los humanos más al espacio.
Pero la realidad es que construir cohetes y lanzarlos al espacio es un negocio costoso, razón por la cual los científicos están buscando métodos más baratos de exploración espacial.
Uno de esos métodos es como usar un ascensor realmente grande. Imagine un cable gigante que se extiende desde una plataforma marítima móvil en la Tierra hasta un asteroide gigante en órbita. Podría usarse para enviar carga, pasajeros y naves espaciales de un lado a otro, eliminando la necesidad de todo ese costoso y explosivo combustible para cohetes.
Suena bien, ¿verdad? Sin embargo, actualmente no existe ningún material que sea lo suficientemente fuerte y liviano para hacer realidad un ascensor espacial, aunque los científicos todavía están estudiando esta idea con entusiasmo.
Otro método potencialmente menos costoso es el avión espacial.
Los aviones espaciales utilizarían dos tipos diferentes de motores. El primero utilizaría una combinación de aire y combustible para crear una fuerza de alta presión lo suficientemente poderosa como para impulsar el avión fuera de la atmósfera terrestre. Luego, como no hay aire en el espacio, el avión espacial tendría que cambiar a un motor de cohete más tradicional que utilice propulsor normal. Esto sería más barato que el método actual en el que el cohete tiene que transportar suficiente oxidante costoso para impulsar el motor del cohete hasta el espacio.
Otra parte importante para hacer que los viajes espaciales sean asequibles podría ser la minería de asteroides. Esto tiene el potencial de proporcionar materiales baratos que podrían enviarse de regreso a la Tierra o usarse para construir asentamientos en otros planetas.
La empresa estadounidense Tethers Unlimited ya ha propuesto un sistema para capturar asteroides. Básicamente funciona como una red espacial y la han llamado «el Wrangler».
Nos permitiría atrapar un asteroide en una red y luego utilizarlo como base de operaciones para un asentamiento. En teoría, también podríamos arrastrarlo a otra parte para crear colonias en el espacio o explotar sus recursos; Por lo que ya sabemos sobre los principales tipos de asteroides, de ellos se puede extraer agua, metal y oxígeno.
La energía de fusión ha sido un hueso duro de roer, pero esto podría cambiar en el futuro cercano.
Existe una diferencia importante entre fisión y fusión nuclear . La fisión se refiere a la energía producida cuando los átomos se dividen, mientras que la fusión captura la energía producida por la fusión de los átomos.
Hasta ahora, nuestros intentos de aprovechar la energía de fusión han sido ineficientes y en gran medida infructuosos, aunque los científicos todavía están trabajando arduamente para encontrar una solución. Todavía hay muchas esperanzas de que la energía de fusión sea una fuente de energía limpia y fiable en el futuro.
La mejor solución que hemos encontrado hasta ahora se conoce como método de voladura, que implica tomar una gran cantidad de combustible de fusión y explotarlo con un láser para crear reacciones masivas. Esto es lo que están haciendo actualmente los científicos de Sandia Labs en Estados Unidos, en un experimento conocido como proyecto MagLIF .
Los científicos están utilizando un enorme generador llamado máquina Z , que colapsa un cilindro lleno de combustible de fusión, lo que hace que libere una inmensa cantidad de energía de fusión en el mismo instante. Si bien la energía necesaria para operar la máquina Z sigue siendo mucho mayor que la energía liberada por el combustible, los científicos continúan mejorando el diseño y esperan al menos alcanzar el punto de equilibrio en su producción de energía para 2020.
Si se encuentran las soluciones adecuadas, el rendimiento energético puede eventualmente convertir la energía de fusión en una fuente confiable de energía limpia.
Hasta ahora, la mejora más prometedora es una configuración llamada Reactor Experimental Termonuclear Internacional o ITER, que resulta en una mejor manera de confinar el combustible y luego calentarlo.
En una colaboración entre científicos de 35 países, la configuración del ITER planea albergar el combustible, en este caso plasma, en una cámara con forma de rosquilla y confinarlo allí mediante el uso de campos magnéticos. Luego, el plasma se calentaría a temperaturas extremas, lo que provocaría que los átomos se fusionaran entre sí.
Una ventaja de ITER es que el proceso de calentamiento provocará que se produzcan múltiples fusiones dentro del plasma, creando una reacción en cadena continua. Hasta ahora, el problema ha sido una desafortunada serie de retrasos y excesos presupuestarios, pero todavía hay esperanzas de que un reactor de fusión funcional esté en funcionamiento para 2027 (*después de nuevos retrasos se espera que entre en operación en 2035).
La materia programable tiene aplicaciones en áreas como la medicina y la construcción.
Imagínese vivir en una casa que podría cambiar su estructura según el clima. Puede parecer pura fantasía, pero ya se está trabajando en una materia programable que puede cambiar sus propiedades físicas en función de su programación.
Como probablemente se pueda imaginar, la materia programable tiene el potencial de ser un gran activo para la humanidad, y no sólo en materiales de construcción.
En el Instituto Tecnológico de Massachusetts, la Dra. Daniela Rus ya está experimentando con este tipo de materia en forma de robots de origami. Al igual que el origami de papel, estos robots pueden doblarse en diferentes formas gracias a actuadores, o piezas flexibles de la máquina, colocadas a lo largo de líneas de plegado específicas. Hasta ahora, el material elegido por el Dr. Rus para estos robots ha sido el intestino de cerdo.
La esperanza es que algún día los robots de materia programables se doblen en diferentes formas, lo que les permitirá viajar a través del cuerpo y llevar medicamentos a cualquier parte específica a la que un médico quiera apuntar. Y después de que el robot realiza una tarea, dependiendo del material, podría simplemente disolverse dentro del cuerpo.
En cuanto a la casa programable, uno de esos proyectos se llama HygroScope, y el material programable en cuestión es madera que responde a la humedad doblándose en diferentes formas, abriendo y cerrando cientos de pequeños poros, lo que hace que el material sea más resistente al agua y duradero. .
Sin embargo, dadas las direcciones que podría llevarnos el material programable, también se plantean algunas cuestiones éticas.
Si llevamos esta tecnología a su objetivo final lógico, eventualmente llegaremos al Cubo de Cosas : un contenedor de una sustancia pegajosa que podría programarse para convertirse en cualquier cosa que necesites, como un martillo, una llave inglesa o un bol. Ahora bien, ¿qué impediría que alguien comprara un cubo de cosas para fabricar un arma o alguna otra arma?
De hecho, la impresión 3D ya ha planteado cuestiones difíciles similares a los legisladores. Y con la idea de que la materia programable dé agencia a los objetos físicos, podrían surgir aún más preguntas de este tipo, como ¿qué pasaría si las partes programables de su automóvil funcionaran mal y causaran un accidente fatal? ¿Quién tendría la culpa?
A medida que avanza la tecnología, debemos seguir lidiando con estas preocupaciones éticas.
Las nuevas tecnologías han allanado el camino para la construcción de edificios por robots.
Los robots llevan tiempo produciendo cosas para nosotros, pero hay un área en la que todavía no se han infiltrado: las casas. Esto se debe a que las casas son estructuras grandes y complicadas con muchos elementos diferentes y posibles ubicaciones a considerar, y los robots son más adecuados para condiciones de fábrica controladas con precisión.
Sin embargo, es posible que estos obstáculos pronto sean cosa del pasado.
En China, la empresa WinSun ha superado el impresionante obstáculo de las imprentas 3D. La empresa primero imprime las paredes y otros componentes capa por capa en su fábrica y luego los ensambla en el sitio.
Pero un grupo de Estados Unidos, dirigido por el Dr. Steven Keating, está utilizando un enfoque diferente para la impresión 3D en la construcción.
El Dr. Keating ha construido un camión que tiene un brazo de impresión 3D gigante capaz de crear rápidamente un molde de espuma liviano en el que se puede verter concreto. Esto permite una construcción rápida, personalizable y económica, junto con toda la robustez que conlleva el uso de hormigón.
Pero eso no es todo; El Dr. Keating fue un paso más allá e hizo una segunda versión autónoma del camión. Esto significa que las máquinas de construcción autónomas podrían construir estructuras en lugares considerados demasiado peligrosos para el trabajo humano, ya sea en lugares inestables de desastres, bajo el agua o incluso en el espacio.
Si bien esto aumenta la amenaza de dejar a los seres humanos sin trabajo, el beneficio de métodos de construcción más asequibles, más resistentes y rápidos puede ser demasiado bueno para ignorarlo. No se puede negar que algunos puestos de trabajo se perderán a causa de los robots de construcción automatizados, pero algunos especialistas ya predicen que el verdadero problema será un aumento de la brecha salarial: los ingenieros con conocimientos de informática ganarán aún más y el personal de tierra recibirá incluso más. menos.
Sin embargo, este tipo de impresión 3D podría resolver el problema de las soluciones de vivienda para los refugiados y millones de otras personas empobrecidas en barrios marginales o situaciones similares que amenazan sus vidas.
Y para los arquitectos, existe el beneficio estético de la impresión 3D y la posibilidad de diseñar y construir estructuras que son demasiado difíciles o incluso imposibles de construir con los métodos actuales. Por lo tanto, las casas hermosas no sólo serán asequibles, sino que también serán como nada que hayamos visto antes.
En el futuro, la realidad aumentada aumentará nuestra eficiencia, pero también plantea una serie de preocupaciones.
Imagínese caminar por un bosque real con un guía virtual unos pasos delante de usted, que le brinda los detalles de cada tipo de árbol por el que pasa. Este es el tipo de futuro que proporcionará la realidad aumentada o AR. A diferencia de la realidad virtual, que te sitúa en un mundo virtual, la RA añade capas de elementos virtuales al mundo real que te rodea.
Uno de los beneficios que podría ofrecer la tecnología AR es la eficiencia.
Tomemos como ejemplo el Smart Helmet, fabricado por la empresa DAQRI . Este dispositivo AR muestra capas virtuales en el protector ocular del casco, lo que puede convertirlo en una gran herramienta para aprender trabajos complejos en un entorno virtual seguro.
En un estudio sobre el ensamblaje de piezas de aviones, practicar con el casco inteligente hizo que los alumnos fueran un 30 por ciento más rápidos que antes y redujo su tasa de error normal en un enorme 94 por ciento.
También se está desarrollando AR para ayudar en cirugías, construcción y combate. Al igual que Internet, la RA pondrá más información a nuestro alcance, por así decirlo, y nos hará más eficientes porque no necesitaremos detener lo que estamos haciendo para buscar esa información.
Sin embargo, al igual que Internet, la RA presenta problemas de control y privacidad.
Pokémon GO es un buen ejemplo de un juego que aprovechó el poder de la RA tomando tu entorno real y superponiendo imágenes de personajes virtuales para que las personas interactúen. Fue muy popular, pero no estuvo exento de problemas:
Un problema fue que los jugadores encontraron Pokémon en el Museo del Holocausto en Washington, DC, lo que llevó al personal del museo a pedirles a los jugadores que mostraran algo de respeto y apagaran el juego, lo que planteó la pregunta de quién es exactamente responsable de monitorear el mundo AR.
Pero esta tecnología plantea amenazas mayores, algunas de las cuales ya han sido detectadas por el software de reconocimiento facial 3D Recognizr.
En teoría, podrías llevar Recognizr contigo a dondequiera que vayas y usarlo para obtener información instantánea y secreta sobre las personas que te rodean sin su consentimiento. Evidentemente, este tipo de tecnología, en las manos equivocadas, podría causar todo tipo de problemas.
La biología sintética podría cambiar la vida tal como la conocemos.
Solo en 2015, la malaria mató a más de medio millón de personas y los esfuerzos por erradicar la enfermedad no han tenido éxito. Pero existe la esperanza de que el creciente campo de la biología sintética, o manipulación avanzada del ADN, finalmente pueda brindarnos las herramientas que necesitamos.
Los científicos pueden manipular el ADN de los mosquitos con un gen resistente a la malaria. Introducido en la población en general, se cree que este gen podría propagarse rápidamente y eliminar la enfermedad en cualquier región en particular. Si bien esto puede parecer un milagro que debería ocurrir lo antes posible, los científicos quieren realizar más pruebas antes de liberar a la naturaleza un organismo diseñado sintéticamente.
Además, los mosquitos son sólo la punta del iceberg de la biología sintética. Los científicos también están estudiando la “humanización” de los órganos de los cerdos para que los humanos puedan tener una gran cantidad de órganos para trasplantes médicos.
Y luego está el creciente campo de los organismos hechos por encargo.
Recientemente, los científicos han descubierto cómo manipular el sistema inmunológico bacteriano de tal manera que les permita cortar el ADN en un lugar específico, eliminar un trozo del ADN de un organismo y agregarlo al de otro.
Esta tecnología se llama CRISPR-Cas9 y podría permitirnos hacer cosas como eliminar enfermedades potenciales de embriones humanos o cambiar el color de ojos o de cabello de su futuro hijo.
Esto puede hacer que te preguntes: ¿qué tan cerca estamos de la vida puramente sintética? Hasta ahora, el Dr. J. Craig Venter ha creado un organismo llamado Syn 3.0 reemplazando el genoma natural de una bacteria con un genoma sintético elaborado en laboratorio.
Si bien Syn 3.0 podría considerarse un organismo sintético, solo tiene las funciones más básicas de la vida, como la reproducción. Pero existe la posibilidad de que podamos programar este organismo simplificado para que haga lo que sea más útil, como limpiar derrames tóxicos o reciclar desechos.
Por supuesto, la manipulación de la naturaleza a nivel molecular plantea una variedad de preocupaciones éticas, muchas de las cuales aún deben abordarse.
En el futuro, la medicina de precisión podrá proporcionar un diagnóstico médico preciso e inmediato y prescribir un tratamiento.
A pesar de los grandes avances realizados en la medicina moderna, miles de pacientes siguen siendo diagnosticados erróneamente cada día. Sin embargo, en el futuro podríamos emplear algo conocido como medicina de precisión.
En un mundo de medicina de precisión, uno podría entrar a una clínica y obtener un diagnóstico instantáneo y una prescripción del mejor tratamiento posible. La clave de este sistema serían los biomarcadores o indicadores biológicos que detectarían inmediatamente cualquier molécula no deseada que ingrese al torrente sanguíneo, crecimientos cancerosos o incluso síntomas relacionados con la depresión.
Si bien es probable que la medicina de precisión, junto con una comunidad de médicos y científicos capaces de analizar este tipo de datos, esté muy lejos de convertirse en una realidad, ya se han producido algunos avances importantes.
Dado que poder reconocer la aparición de nuevas moléculas es crucial para el desarrollo de biomarcadores, el descubrimiento del microARN ha marcado un paso importante en la dirección correcta. Si bien los científicos todavía están afrontando la verdadera naturaleza y todas las implicaciones del microARN, se cree que estas pequeñas moléculas, que se encuentran en el torrente sanguíneo humano, pueden indicar la presencia de cáncer e incluso decirnos en qué etapa se encuentra el cáncer.
Ahora, además de curar enfermedades, la medicina de precisión también podría presentar a cada paciente su propio metaboloma individual. Este es el nombre de su sistema único de moléculas, incluidos azúcares y vitaminas, que ayudan al funcionamiento de su cuerpo. Permitiría a los pacientes saber qué alimentos y actividades son mejores para ellos y cuáles deberían evitar para mantenerse saludables.
A todo esto, también existe la posibilidad de que existan biomarcadores conductuales que podrían indicar el desarrollo de problemas de salud mental.
El Dr. Christopher Danforth de la Universidad de Vermont ya cree que hay señales que podemos detectar y que pueden indicar una mente perturbada. Por ejemplo, en su investigación, el Dr. Danforth descubrió que las personas deprimidas tienden a publicar fotos más oscuras en Instagram que las personas con actitudes más positivas.
Los científicos están desarrollando la tecnología para crear órganos humanos con una impresora 3D.
Si bien la impresión 3D de casas discutida anteriormente es sin duda impresionante, quizás se pregunte hasta dónde puede llegar realmente esta tecnología. Pues bien, una de sus posibles aplicaciones puede ofrecer una buena noticia para las 8.000 personas que cada año esperan en vano un trasplante de órgano: la bioimpresión.
La bioimpresión tiene como objetivo permitirnos imprimir los órganos que estas personas necesitan. Pero, como es de esperar, es un procedimiento extremadamente complejo.
Los órganos tienden a estar formados por una docena o más de tipos de células. Entonces, para imprimir un órgano, es necesario que haya una docena o más de tipos de biotinta para que la impresora pueda replicar estas diversas células. Además, dependiendo de cómo reaccionen las células entre sí, la biotinta deberá someterse a varios tratamientos, como calentarla o exponerla a radiación ultravioleta, todo ello mientras se imprime. Luego está el desafío de imprimir lo suficientemente rápido como para que las células no mueran antes de que se realice el trasplante.
El mayor desafío de la bioimpresión hasta ahora ha sido descubrir cómo recrear los pequeños vasos sanguíneos que son vitales para que los órganos funcionen.
Sin embargo, a pesar de las muchas complejidades que implica, se han logrado avances sustanciales en la bioimpresión.
En la Universidad Rice, un equipo dirigido por el Dr. Jordan Miller ha estado tratando de resolver el problema de los vasos sanguíneos utilizando un gel para encerrar un azúcar soluble que luego se disiparía y ayudaría a que las células se adhieran a las paredes de las venas. Si bien el trabajo del Dr. Miller aún continúa, ya ha podido imprimir algunos de los vasos sanguíneos más gruesos del cuerpo.
Mientras tanto, empresas como Organovo han utilizado la bioimpresión para recrear células humanas con las que probar nuevos productos farmacéuticos. Este es un avance significativo para sacar a los seres humanos del negocio potencialmente mortal de los ensayos de medicamentos.
Además, las partes delgadas del cuerpo humano, como el cartílago y las válvulas cardíacas, ya se han impreso con éxito, y un grupo de la Universidad de Princeton incluso ha impreso en 3D una oreja humana.
Aunque todavía estamos lejos de mejorar el cerebro humano, los científicos han logrado avances notables con las interfaces cerebro-computadora.
En las películas de ciencia ficción, hemos visto a personajes conectar cosas a su cerebro para descargar rápidamente información que salva vidas. Sin embargo, cuanto más aprendemos sobre el cerebro, menos probable parece que alguna vez podamos conectarnos a una memoria USB para descargar cranealmente la Enciclopedia Británica.
Por lo tanto, en lo que los científicos se están centrando estos días es en cómo utilizar interfaces cerebro-computadora para solucionar problemas, como la ceguera y la parálisis, en lugar de mejorar las capacidades.
Un avance reciente ha sido la electrocorticografía , o ECoG, que ha permitido a pacientes paralizados controlar brazos robóticos y mover cursores de computadora únicamente a través de señales cerebrales.
Los científicos también han descubierto formas de reparar y redirigir la información neurológica y corregir problemas de ceguera, sordera e incluso demencia.
Por ejemplo, un paciente sordo ahora puede recibir un implante coclear, que utiliza un pequeño micrófono para enviar sonidos a un receptor ubicado en la piel del paciente. Luego, el receptor traduce el sonido en señales eléctricas que se envían al oído interno. Se ha descrito que el resultado suena como una grabación en casete de baja calidad, lo que sigue siendo mucho mejor que el silencio.
Es probable que lleguen otras mejoras a medida que aprendamos más sobre el cerebro.
Sin embargo, los métodos actuales para comprender y tratar el cerebro son tan invasivos que generalmente se reservan para casos extremos en los que todo lo demás ha fallado, como pacientes suicidas o con convulsiones constantes.
Uno de esos procedimientos se llama estimulación cerebral profunda y utiliza un electrodo implantado quirúrgicamente que conecta el cerebro a una batería debajo de la piel. Envía electricidad de alta frecuencia a áreas específicas en un esfuerzo por reducir los síntomas inducidos neurológicamente, como las convulsiones o los tics que acompañan al síndrome de Tourette.
Curiosamente, los resultados sugieren que las señales de alta frecuencia también pueden mejorar la memoria de información espacial del paciente.
Otros estudios sugieren que técnicas menos invasivas, como la estimulación magnética externa, que coloca campos magnéticos o eléctricos sobre la cabeza del paciente, también podrían mejorar la memoria y las capacidades cognitivas.
Hasta ahora, los datos no han sido concluyentes, pero como ocurre con otros avances científicos y médicos, sólo el tiempo lo dirá.
Foto de Vlad Vasnetsov