Cuando se piensa en Albert Einstein, probablemente lo primero que viene a la mente es la Teoría de la Relatividad, en cuyo desarrollo desempeñó un papel clave. Por eso puede sorprender saber que no fue por eso por lo que ganó el Premio Nobel. Ese honor recayó en su descubrimiento del efecto fotoeléctrico. Puede que no haya oído hablar de él, pero su impacto es patente a diario: es la base de tecnologías que van desde los paneles solares a la imagen médica, pasando por las cámaras digitales.
Muchas de las tecnologías de las que dependemos hoy en día tienen su origen en pequeños avances de la ciencia y la ingeniería que les precedieron durante años o décadas. En todo el mundo, científicos e ingenieros no dejan de superar los límites y de hacer nuevos descubrimientos que un día podrían impulsar el futuro. He aquí cinco de esas innovaciones en 2024.
Un paso más cerca de los ordenadores con ADN
Desde la década de 1990, los investigadores llevan estudiando la posibilidad de utilizar el ADN para la informática, lo que teóricamente proporcionaría ventajas en cuanto a requisitos de potencia, procesamiento paralelo y almacenamiento de datos. (Por ejemplo, un gramo de ADN podría contener unos 10 millones de horas de vídeo, algo que actualmente requiere todo un bastidor de servidores). Todavía queda mucho para que exista un ordenador de ADN práctico, pero este año se han producido algunos avances interesantes que podrían acercarlo un poco más.
En agosto, un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Estatal de Carolina del Norte publicó un artículo en el que demostraban la existencia de un primer ordenador de ADN capaz no sólo de calcular, sino también de acceder, añadir y modificar datos. Los investigadores fueron capaces de utilizar su prototipo para resolver problemas sencillos en juegos como el ajedrez y el sudoku.
Este año también se ha producido otro avance interesante en la computación del ADN. En octubre, investigadores de la Universidad de Pekín publicaron un artículo en el que demostraban el uso del ADN para almacenar información en código binario, haciéndolo más compatible con los lenguajes de programación convencionales. ¿Una aplicación aún más práctica de esta técnica? No requiere la formación de los investigadores de laboratorio ni el equipo especializado que suelen necesitarse para este tipo de computación, lo que hace del ADN un medio de almacenamiento con el que es más fácil trabajar.
El fluido de telaraña desarrollado por los investigadores de Tufts suspendido en un vaso de precipitados en el aire
En los cómics, el fluido de telaraña de Spiderman es una sustancia increíblemente versátil, capaz de almacenarse como líquido, adherirse a objetos y soportar grandes pesos. En octubre, investigadores de la Universidad de Tufts desarrollaron una versión real de la sustancia extrayendo fibras de capullos de polillas de seda y añadiendo aditivos químicos para crear un líquido que empieza a solidificarse cuando se aprieta con una aguja y se expone al aire. La sustancia adhesiva es capaz de pegarse a objetos y soportar más de 80 veces su propio peso.
El siguiente paso de los investigadores es mejorar la resistencia del material (la seda de araña real, por ejemplo, es unas 1.000 veces más resistente). Pero, a medida que se perfeccionen sus propiedades, podría utilizarse para una gran variedad de aplicaciones, al igual que la seda se utiliza hoy en día para muchos productos industriales y comerciales.
Fabricar medicamentos en el espacio y traerlos a la Tierra
El laboratorio automatizado de Varda tras su aterrizaje en la Tierra.John Kraus/Varda
En marzo de este año, la nueva empresa californiana Varda Space Industries publicó un artículo en el que demostraba que había conseguido fabricar ritonavir, un medicamento contra el VIH, en un pequeño laboratorio automatizado en el espacio. La empresa también logró traer los fármacos de vuelta, un hito en la demostración de que los medicamentos creados en microgravedad siguen siendo estables cuando regresan a la Tierra.
La fabricación de fármacos en órbita permite un control más preciso de un proceso de cristalización habitual en la fabricación de muchos medicamentos. Ese nivel de control puede marcar la diferencia entre convertir un medicamento en una píldora o tener que administrarlo por vía intravenosa, razón por la cual los gigantes farmacéuticos han estado realizando diversos experimentos similares a bordo de la Estación Espacial Internacional.
Las naves espaciales de Varda ofrecen una ventaja sobre la ISS porque están automatizadas y no requieren astronautas a bordo.
Esto significa que no están sujetas al calendario de vuelos tripulados de la NASA, lo que reduce significativamente los costes, según declaró a Forbes el presidente de la empresa, Delian Asparouhov, a principios de este año.En abril, la empresa obtuvo una ronda de 90 millones de dólares de serie B para acelerar la producción de sus naves espaciales.
La cartografía de este proceso celular podría conducir a nuevos tratamientos de enfermedades
Ha tardado una década, pero en octubre científicos del Centro de Regulación Genómica de Barcelona publicaron un mapa del «espliceosoma» humano.Se trata de la parte de la célula que lee y edita el ADN para crear diferentes proteínas.Más del 90% de los genes se editan a través de este mecanismo, que ha resultado ser mucho más complicado de lo que se pensaba.
Estos planos de uno de los procesos más vitales de la célula suponen un paso monumental hacia nuevos medicamentos. Los errores en el espliceosoma están relacionados con una gran variedad de enfermedades, entre ellas trastornos neurodegenerativos como el Parkinson, trastornos genéticos y la mayoría de los tipos de cáncer.Ahora que los científicos tienen acceso a un mapa preciso de cómo funciona cada uno de sus componentes, quizá sea posible encontrar nuevas dianas para el desarrollo de fármacos.
La próxima batería de tu vehículo eléctrico podría estar parcialmente hecha de carbón
Partículas de carbón sobrecalentadas durante el proceso de fabricación del grafito.Laboratorio Nacional Oak Ridge
Uno de los componentes más importantes de las baterías de iones de litio es el grafito, un material que se prevé que escaseará en la década de 2030 debido a la demanda de vehículos eléctricos.Actualmente, el mundo depende de China, que produce casi el 80% del material.El país cuenta tanto con minas como con instalaciones de fabricación que pueden producir grafito artificialmente, un proceso actualmente caro.
En diciembre, investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge podrían haber encontrado una solución para evitar esta posible escasez: han desarrollado dos nuevos procesos que pueden convertir el carbón en grafito. Uno de los procesos toma formas sólidas de carbón y utiliza una reacción electroquímica para transformarlo. El otro filtra una forma licuada de carbón llamada lodo y la trata electroquímicamente para obtener grafito. En ambos casos, el proceso utiliza menos energía que los métodos convencionales, lo que los convierte en una alternativa potencialmente más barata.
Edgar Lara-Curzio, director del proyecto, explicó a Forbes que esta innovación pone de relieve las posibilidades que el carbón, que sigue siendo abundante en todo el mundo, podría seguir ofreciendo en el siglo XXI.«Se podrían fabricar fibras de carbono y electrodos para dispositivos de almacenamiento de energía y materiales de construcción», explica.El avance augura un futuro prometedor para los lugares donde el carbón sigue dominando la economía a medida que el mundo se orienta hacia formas de energía renovables.