Autómatas celulares realizan procesamiento paralelo de 700 bits

Se usan autómatas celulares para realizar procesamiento paralelo de 700 bits

Presentamos un resumen del trabajo de investigación de Anirban Bandyopadhyay, del Instituto Nacional para la Ciencia de Materiales de Tsukuba, Japón.
Las computadoras modernas operan a la enorme velocidad capaz de realizar más de 10¹³ ( 100 billones, o sea 100 millones de millones) instrucciones lógicas u operaciones aritméticas por segundo, pero su paradigma secuencial implica que estas instrucciones son realizadas una después de la otra, rasgo que se ha mantenido desde la década del 1950.
En cambio, a pesar de que las neuronas individuales del cerebro humano apenas si pueden prender 1000 veces por segundo, la acción colectiva simultánea de millones de neuronas les permite completar ciertas funciones más eficientemente que la más rápida de las supercomputadoras.  Una unión de interruptores moleculares que interactúan simultáneamente pueden realizar una variedad de tareas de computación, incluidas de lógica digital convencional, calcular diagramas de Voronoi, y simular fenómenos naturales tales como difusión de calor y crecimiento de cáncer. Tanto como representar un cambio conceptual desde el procesamiento en serie con arquitecturas estáticas, este modelo paralelo y dinámicamente reconfigurable podría aportar un medio de resolver problemas de computación que serían imposibles de otro modo. De acuerdo con el investigador citado este procesamiento paralelo de 700 bits puede resolver problemas que les llevaría a las computadoras actuales más tiempo que la edad del universo en tiempos de 6 a 10 minutos.

Nuevo material de ADN suave y resistente

Material de ADN suave y resistente

Los implantes y sostenes para el crecimiento de tejidos requieren materiales porosos suaves, los que a menudo son muy frágiles.
A causa de que muchos tejidos biológicos están regularmente sometidos a cargas mecánicas pesadas, es también importante que el material de implante tenga suficiente elasticidad y resistencia pues de otro modo cedería.

El nuevo concepto que referimos usa hilos de ADN como matriz; los hilos envuelven completamente el implante formando nanotubos de carbón en la presencia de un líquido iónico de tal modo que juntos forman un gel. Este gel puede ser girado como las fibras de seda y sintéticas en el caso de textiles. Este gel puede usarse en la forma de fibras al ser inyectado en un baño especial. Las fibras secas tienen una estructura porosa como una esponja y consisten en una red de nanofibras entrelazadas. Empapándolas en una solución de cloruro de calcio entrecruza aun más el ADN, provocando que las fibras se pongan más densas y más fuertemente conectadas.
Estas fibras esponjosas recuerdan las redes de fibras de colágeno de la matriz biológica extracelular.
Esto resulta en materiales que son tan elásticos como los tejidos naturales más suaves mientras que simultáneamente producen una gran fuerza derivada de los robustos enlaces con ADN. 

La nanotecnología permitirá ver células de cáncer con una cámara común

La nanotecnología permitirá a una cámara común ver células de cáncer

La Universidad de Rice afirmó hace unos pocos días que cuando nanopartículas llevan colorante a las células, un pequeño manojo de cables conectados con una cámara digital común pueden ser utilizados para recibir imágenes. Los colorantes causan que los núcleos celulares brillen fuertemente cuando son iluminados por la punta del cable de fibras ópticas y esto podrá permitir captar células de cáncer con la cámara conectada.

Los colorantes y técnicas ópticas que fueron usadas son del mismo tipo que los usados por los patólogos para distinguir células sanas de cancerosas en tejido de biopsia, de acuerdo con el coautor Mark Pierce, que es investigador de la Universidad de Rice de bioingeniería.
Pero la punta del cable es pequeña y apoyada levemente contra el tejido del paciente, de modo que el procedimiento es considerablemente menos doloroso que una biopsia y los resultados quedan accesibles en segundos, en lugar de días.

Aplicaciones actuales de la nanotecnología

- Fibras de tejido resistentes a las manchas
- Medias nano que no tienen mal olor
- Raquetas y pelotas de tenis, palos y pelotas de golf, bicicletas y partes de aeroplanos
- Cosméticos contra el envejecimiento y lociones protectoras solares
- Chips de computadoras
- Para automóviles: paragolpes y parabrisas repelentes del agua
- Resinas
- DVDs, sistemas de video para juego, memorias flash

Nuevas tecnologías para descontaminar y desalinizar el agua

Nuevas tecnologías para descontaminar 

y desalinizar agua

Ciencia

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Agua potable

Visión del microchip compuesto de capas de silicona que incorporan canales nanométricos por donde cilcula el agua. ESPECIAL

• Un microchip limpiará el líquido

Investigadores del MIT, craron las bases apra un sistema que permita descontaminar y desalinizar el agua en zonas de desastre o lugares remotos

MASSACHUSETTS, ESTADOS UNIDOS (18/JUL/2010).-Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) dieron un paso adelante en el camino dirigido a la creación de equipos portátiles que desalinicen agua en zonas de desastre o lugares remotos. El trabajo fue descrito en la revista especializada Nature Nanotechnology.

Los científicos Sung Jae Kim y Jongyoon Han, del Departamento de Ciencias de la Computación y de Ingeniería Eléctrica del MIT, crearon una unidad, similar a un microchip, compuesta de capas de silicona que incorporan canales de dimensiones nanométricas (un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro) por donde circula el agua. Asimismo el dispositivo convierte agua salada en agua dulce gracias a un fenómeno de polarización de concentración de iones. Además de eliminar la sal, también retiene bacterias y contaminantes durante el proceso de filtración.

De acuerdo con los investigadores del MIT, un artefacto compuesto por 1600 de esas unidades produciría 15 litros de agua potable en una hora. A través de la oficina de prensa del MIT, se señala que el agua salada podría vertirse en la parte superior del equipo y que por la fuerza de la gravedad el agua iría filtrándose hacia abajo. Por una salida en la parte inferior circularía el agua potable y por la otra saldrían las concentraciones de sal y contaminantes.

Por otra parte, también sería necesario añadir una fuente de energía a fin de separar las sales y los contaminantes de agua. Dicha energía provendría de células solares o de baterías. El sistema propuesto usaría tanta energía como la que se emplea en lámparas convencionales, informan desde el MIT.

Los investigadores extrajeron agua de mar en una playa de Massachusetts y probaron una de sus unidades de filtración.

El agua fue previamente contaminada con partículas de plástico, proteínas y otros elementos. Posteriormente, Sung Jae Kim y Jongyoon Han observaron que la unidad removió más del 99 % de la sal y de los otros contaminantes.

"Demostramos que podemos hacerlo a nivel de una unidad de chip", destacó Kim. El siguiente paso será crear un artefacto que contenga cerca de 100 unidades de ese tipo para ver cómo funciona a gran escala, afirmaron los investigadores del MIT.

La nanotecnología en la industria automotriz

La nanotecnología en la industria automotriz

La nanotecnología está encontrando aplicaciones en las industrias de los plásticos, pinturas y textiles. Esto tiene también consecuencias sobre los automóviles. La nanopartículas están siendo usadas de forma creciente en la construcción de los automóviles modernos. Ellas contribuyen a hacer más dura más durable la pintura y a fortalecer los adhesivos usados en algunas áreas del armado de los vehículos. Los expertos afirman que en un futuro próximo la mayoría de los automotores serán casi totalmente unidos por super pegamentos y reforzados por nanopartículas.

Leishmaniasis: el uso de la nanotecnología

[CURITIBA] Un medicamento usado para tratar las úlceras gástricas y adaptado mediante el uso de nanotecnología, mostró alta eficacia en el combate de la leishmaniasis visceral.

Utilizando principios de la nanotecnología, los investigadores desarrollaron una nanoformulación a base de nanoliposomas, minúsculas vesículas de lípidos que transportan el fármaco con mayor precisión a la célula infectada.

La microscopía electrónica muestra al Leishmania chagasi dañado en sus ultraestructuras después del tratamiento con furazolidona

Divulgación Instituto Adolfo Lutz

Según André Tempone, del Laboratorio de Toxicología Aplicada y Fármacos Antiparasitarios del Instituto Adolfo Lutz (Brasil) y coordinador del estudio, es importante buscar nuevos fármacos para tratar la leishmaniasis porque “todos los actualmente disponibles son tóxicos, y el paciente puede morir por causa de la terapia”.

La leishmaniasis es una enfermedad olvidada que se transmite por la picadura de insectos flebótomos y cuya forma más letal es la visceral, que afecta a 500 mil personas al año en el mundo. “En casos no tratados la tasa de mortalidad es de casi 100 por ciento”, dijo Tempone.

Desde 1912 la leishmaniasis visceral se trata con un medicamento a base de antimonio, un metal altamente tóxico.

El fármaco probado en modelos animales por el equipo brasileño fue la furazolidona, que se usa contra la bacteria Helicobacter pylori — causante de úlceras gástricas — y contra la giardiasis, un parásito intestinal.

El grupo constató la actividad del fármaco contra el protozoo L. chagasi, que causa la leishmaniasis visceral en Brasil.
La furazolidona fue encapsulada en nanoliposomas de 150 nm, los que dirigieron el fármaco de forma específica a los macrófagos infectados. Esto aumenta la eficacia del tratamiento y, como la dosis necesaria es mucho menor, la toxicidad para el organismo disminuye.

“El diferencial de esta formulación es tener una eficacia similar al tratamiento de la furazolidona libre (no liposomal), con una dosis cien veces menor”, dijo Tempone, quien agregó que “esta formulación también podría presentar actividad contra otras especies de Leishmania, presentes en Europa o la India”.

El tratamiento con nanoliposomas sería más caro que el convencional, pero como la terapia actual exige internación, monitoreo y muchos exámenes para analizar la toxicidad del medicamento, al final, los costos serían equivalentes.

“Pese a ser un producto más caro, el proceso de fabricación fue ideado para ser lo más simple posible. En el futuro, podría ser producido por una empresa del gobierno o privada”, agregó.

Los estudios se realizaron en modelos de animales y sus resultados se publican esta semana en el International Journal of Antimicrobial Agents.