SOLUCION DE PROBLEMAS CON TECNOLOGIA

GRADO SEPTIMO

ORIGAMI EXTREMO [Gran idea]
Abril 3rd, 2010 · 3 Comments · 03. Solución de problemas con Tecnología, 06. STEM, 15. Control y robótica, 22. Tecnología espacial, 25. Medicina y salud
Jennifer S. Holland, revista National Geographic; Octubre, 2009.
Cualquier cosa puede hacerse con origami, desde aves e insectos hasta estents y telescopios espaciales. Todo es cuestión de matemáticas.
«Una hoja, sin cortes: incluso en su forma más simple, el origami, arte de plegar papel, genera encantamiento. Pero en estos días, este antiguo arte está siendo revitalizado por otra forma de expresión: las matemáticas. Al describir su funcionamiento matemáticamente y modelarlo por computadora, los origamistas han brincado del papel al metal y al plástico, y de un juguete a la tecnología. Creaciones plegadas han volado al espacio; algún día podrías alojar una de ellas en tu arteria.“En términos matemáticos, se ha probado que es posible plegar casi cualquier cosa”, dice el físico Robert J. Lang, quien hace ocho años renunció a su empleo en Silicon Valley para dedicarse de tiempo completo a plegar cosas, incluyendo ciempiés con extremidades completas y serpientes con mil escamas. “Básicamente, hemos resuelto cómo crear cualquier apéndice o forma”.Cada apéndice consta de una hoja suelta de papel plegada, y cada hoja, como lo comprendieron los origamistas en los años noventa, utiliza una porción circular, o un cuarto o la mitad de un círculo, del cuadrado original. Entenderlo fue crucial, dice Lang, porque les permitió conectar el problema fundamental –cómo planear pliegues que dieran una forma deseada a una hoja de papel– con un enigma matemático de siglos de antigüedad: cómo meter esferas dentro de una caja o círculos en un cuadrado. Aplicar la teoría les permitió a los origamistas trazar diseños complejos con gran cantidad de pliegues y encontrarles aplicaciones tecnológicas. Cuando un grupo de ingenieros que diseñaba bolsas de aire para carros le pidió a Lang que ideara la mejor forma de doblar la bolsa en el interior del tablero, él vio que su algoritmo para insectos de papel haría el truco. “Fue una solución inesperada”, dice.No fue, sin embargo, la primera aplicación práctica del origami. En 1995, ingenieros japoneses lanzaron un satélite con un panel solar que se doblaba en pliegues como mapa –modalidad de apertura rápida inventada por el matemático Koryo Miura– para que cupiera en el cohete. Una vez en el espacio, se abrió plano frente al sol. Desde entonces, Lang ha ayudado a diseñar la lente de un telescopio espacial del tamaño de una cancha de futbol que se pliega cual paraguas. Hasta el momento sólo existe un prototipo, pero incluso este se desdobla hasta alcanzar unos cinco metros.Los investigadores también trabajan en el otro extremo de las dimensiones, creando cánulas médicas para apuntalar arterias abiertas, y cajas hechas de ADN autoplegable, miles de millones de veces más pequeñas que un grano de arroz, para llevar medicamentos a células enfermas. Habla con uno de estos origamistas modernos y verás cómo se despliega un nuevo futuro. Algún día, dice Erik Demaine del MIT, “habremos de construir robots reconfigurables capaces de plegarse por sí mismos de una cosa a otra”, igual que transformers. Y algún día, piensa Lang, “toda la miríada de componentes de un edificio podría estar hecha de las mismas hojas, plegadas en infinidad de formas. No hemos alcanzado los límites de lo que el origami puede hacer –dice–. Ni siquiera podemos ver tales límites” ».

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Robotica

EL DOCTOR ESTÁ EN…CENDIDO

Junio 27th, 2010 · No Comments · 05. Sistema de Salud, 15. Control y robótica, 25. Medicina y salud

■Amber Angelle, Revista Popular Mechanics (62/11). Noviembre, 2009.

Cuando unas manos con pulso firme no son lo suficientemente precisas, cirujanos recurren a asistentes sofisticados.
Las muñecas expertas del Da Vinci giran 540 grados y tienen siete niveles de libertad, haciendo a las herramientas del cirujano mecánico más diestras que los instrumentos sostenidos por dedos humanos. Ejemplos de los instrumentos utilizados por el asistente incluyen las tijeras monopolares (1), fórceps (2), y separadores de sujeción (3).
A las herramientas multibrazos alguna vez se les consideró rarezas, pero ahora están convirtiéndose en el pilar principal de los quirófanos de los hospitales. El pionero de la industria del equipo médico humano-robot es el Da Vinci HD Surgical System, un asistente multibrazo controlado directamente por un cirujano que se sienta en una consola cercana. El sistema, fabricado por la empresa Intuitive Surgical, ubicada en Sunnyvale, California, ha sido adoptado, poco a poco, en los hospitales donde se realizan operaciones de urología, ginecología y cardiología, desde la introducción del HD, en el 2006. Una nueva versión del Da Vinci incluye una poderosa cámara de alta definición, un cuarto brazo para procedimientos complejos, y estaciones de control duales utilizadas para enseñarles a nuevos cirujanos o para permitir que dos doctores colaboren durante la cirugía. Jim Hu, un cirujano del Hospital Brigham and Women de Boston, ha extraído por lo menos 600 próstatas cancerosas con el Da Vinci. Él comenta que la asistencia robótica le permite superar las limitaciones de los doctores humanos, al permitir incisiones más pequeñas y menor pérdida de sangre. Incluso, el sistema se auto corrige en cualquier sacudida mientras el doctor manipula las herramientas desde la consola. Pero, ¿podrá el asistente operar sin la guía de un doctor? “A menos que ellos desarrollen inteligencia artificial capaz de reconocer variaciones en la anatomía humana, los médicos siempre serán necesarios”, asevera Hu. “Aunque, ¿quién sabe?, si cuando estudiaba la carrera de medicina, en la década pasada, me hubieras dicho que algún día yo usaría un robot para hacer incisiones, no lo hubiera creído.
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¿CUAL ES LA FUNCIONALIDAD DE Da Vinci HD?
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EL BIPEDISMO HIZO POSIBLE LA CONSTRUCCIÓN DE HERRAMIENTAS

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EL BIPEDISMO HIZO POSIBLE LA CONSTRUCCIÓN DE HERRAMIENTAS

Febrero 27th, 2010 · No Comments · 20. Herramientas e instrumentos

• Rosa M. Tristán, El Mundo Digital, Enero 19, 2010.

«Un equipo de científicos canadienses aseguran haber descubierto el proceso que hizo evolucionar las manos de los primates para que pudieran manipular herramientas. Según sus conclusiones, tuvo mucho que ver con la evolución de sus pies.
Utilizaron un modelo matemático, que sirvió para simular los cambios evolutivos, para demostrar que la capacidad de andar sobre dos piernas está directamente relacionada con la aparición de los utensilios de piedra.
Los investigadores, liderados por Campbell Rolian, de la Universidad de Calgary, realizaron un estudio comparativo de los dedos de manos y pies en 202 humanos (muchos de ellos afroamericanos) y 89 chimpancés. Su objetivo era revelar cómo había sido su desarrollo hace entre cinco y ocho millones de años, cuando ambas ramas de primates se separaron.
Utilizando mediciones de la longitud de las falanges comprobaron, como publican en la revista ‘Evolution’, que manos y pies forman parte de “estructuras que comparten modelos de desarrollo idénticos porque hay una correlación entre ambas extremidades”.
Esta hipótesis contradice la teoría más extendida de que las adaptaciones de las manos humanas surgieron después de que nuestros ancestros se hicieran bípedos, cuando ya no eran necesarias para su movilidad. Es una teoría vigente desde los tiempos de Charles Darwin.
Los autores, ahora, han demostrado que si se tiene el dedo pulgar del pie largo también lo es el de la mano, lo que quiere decir que tuvieron una trayectoria genética paralela y que los cambios que afectaron a una extremidad, también lo hicieron a la otra.
Gracias a un modelo matemático simularon las presiones evolutivas que podrían haber influido en la selección y concluyeron que los factores externos tienen una incidencia más fuerte en los dedos de los pies, por los que habrían sido éstos quienes se modificaron y, paralelamente, causaron un cambio genético en las manos.
La cuestión está en que la modificación de un gen o su expresión por duplicado afecta a varios rasgos fenotípicos de la forma y el tamaño de todos los dedos no sólo de algunos. “Nuestros datos apoyan la hipótesis de que las manos y pies humanos coevolucionaron a la vez. Surgieron unos pulgares largos y fuertes que facilitaban caminar sobre dos piernas y, a la vez, los nuevos dedos en las manos facilitaron la aparición de una tecnología lítica en nuestros ancestros”, apuntan».
CRÉDITO:
Tomado de Noticias MADRI+D