Apuntes científicos desde el MIT

De los 147.620 millones de dólares que el gobierno de EEUU dedicará a la i+D en el 2010, 83.760 millones serán para Defense (military), y 63.860 para todo lo demás: medicina, espacio, energía, ciencia básica, medioambiente…

(Según podéis leer en la página 11 de la propuesta de presupuestos en investigación y desarrollo que la Administración Obama presentó el pasado Mayo)

Estamos hablando sólo de i+D. El presupuesto global del Departamento de Defensa de US es de 534.000 millones de dólares , y el de Salud y Servicios Humanos (por ejemplo) de 838.000 millones .

Algunos os mostrasteis extrañados que en el post anterior describiéramos un proyecto financiado por DARPA (la agencia del gobierno de EEUU responsable de desarrollar nuevas tecnologías de uso militar). Incluso se llegó a insinuar que sólo deberíamos tratar la cara más amable de la ciencia y no airear investigaciones de dudoso contenido ético. Hacerlo sería perder el espíritu crítico y obviar una faceta muy relevante de esa construcción social a la que llamamos ciencia.

Ya puestos a informar con cifras para que cada uno saque sus propias conclusiones, terminemos de leer el documento de los presupuestos en i+D para el 2010.

"Defensa"

Esos casi 84.000 millones de i+D dedicados a Defensa significan un 2% menos respecto al 2009. La Administración Obama justifica el descenso diciendo que “se debe a recortes en programas de desarrollo de armas de poca prioridad”. Las líneas que según el documento se quieren acelerar son: “el desarrollo de nuevas vacunas, fármacos e instalaciones para biodefensa, y monitorizar la no-proliferación nuclear para prevenir la llegada de armas de destrucción masiva”.

De los 21.400 millones de dólares que el plan de estímulo económico destinó a investigación científica, el departamento de defensa sólo ha obtenido 300 millones.

Medicina

En su discurso de investidura Obama dijo: "aprovecharemos las maravillas de la tecnología para mejorar la calidad de la medicina y bajar su coste”.

El presupuesto para el 2010 de los Institutos Nacionales de la Salud sólo sube un 1.5% respecto el 2009, sin embargo han sido la agencia más agraciada con el plan de estímulo económico: 10.400 millones de dólares, 1.000 de los cuales deberán ser dedicados a comparar científicamente la efectividad de tratamientos (Comparative effectiveness research).

Mencionar también que en el área específica del cáncer, la subida presupuestaria ha sido del 5%, como parte sel objetivo expreso de doblar la financiación en un período de 8 años.

Futuro energético

Repecto la energía Obama ha expresado: “Romper nuestra dependencia de los combustibles fósiles es el gran reto de esta generación”. Ha prometido invertir 150 mil millones durante los próximos 10 años en fuentes de energía limpias y eficiencia energética. En el presupuestos del 2010 ya ha doblado los fondos en energía solar y tecnologías de ahorro energético.

Exploración espacial

El presupuesto de la NASA para el 2010 ha aumentado un muy considerable 10% respecto el 2009, pero el primer objetivo que se especifica en el texto es “ desplegar un sistema de monitoreo e investigación del cambio climático”, y el segundo “un programa sólido de exploración espacial que incluya a humanos y robots”. Los 1000 millones del plan de estímulo son para “acelerar las misiones de clima terrestre, y desarrollar la nueva generación de sistemas de transportes aéreos”. A la NASA se le pide que mire menos a Marte y más a la Tierra. Las noticias definitivas sobre su cambio de rumbo están al caer…

Inversión en Ciencia

Respecto la investigación básica, durante su discurso en la Academia Nacional de Ciencias del 27 de Abril, Obama dijo: “hay quien considera que en estos duros momentos de crisis económica invertir en ciencia es un lujo. Discrepo totalmente. La ciencia es ahora más esencial para nuestra prosperidad, seguridad, salud, medioambiente y calidad de vida, de lo que nunca antes ha sido”. Momentos después prometió aumentar el presupuesto dedicado a investigación hasta el 3% del GDP (nuestro PIB), el valor más alto en la historia de EEUU (mayor incluso que durante la carrera espacial).

En inglés hay una expresión utilizada cuando un político promete mucho: Put the money where your mouth is!” (Pon el dinero donde tengas la boca!). En ciencia, Obama de momento parece estar cumpliendo.

Llegan los Insectos-Robot, por R.G.V

Aunque ya hay robots grandes, ágiles y potentes con clara aplicación militar, para tareas de vigilancia y poder espiar de forma discreta resulta mucho más eficiente tener 100 robots pequeños; aunque sean tan “frágiles” que se puedan aplastar con la mano.

La mosca, rápida y sigilosa, parece un espía ideal. En Harvard están tratando de imitar su vuelo con unos diminutos robots voladores.

La “mosca artificial” que han desarrollado es capaz de agitar sus diminutas alas de plástico, gracias a un material que se deforma al aplicar electricidad. Aunque el avance es muy prometedor, de momento “sólo” son un par de alas que se mueven, conectadas a un par de cables para la fuente de alimentación (el dispositivo no tiene suficiente potencia para cargar con una batería). Le falta todo el sistema de navegación, visión, sensores… Cada vez es más sencillo reducir el tamaño de cualquier componente, pero todavía no a este nivel, y menos a un precio razonable.

Sin embargo el Pentágono tiene claro que es prioritario poder contar con cientos de insectos voladores para utilizarlos en misiones de defensa.

Es por ello que la agencia DARPA (los mismos que iniciaron Internet) ha decidido lanzar el proyecto HI-MEMS. La idea es sencilla: si los insectos tienen todo lo necesario para volar de forma autónoma, ¿por qué no dirigirlos y usarlos para el beneficio del hombre?. Básicamente, la filosofía del proyecto es la misma que hizo que hace muchos siglos se utilizaran palomas mensajeras, caballos o bueyes. El problema es que esto no es tan sencillo en el caso de los insectos. Para conseguir guiarlos lo más eficaz sería hacer una especie de hibrido robot-insecto…o lo que se suele denominar un ciborg.

Principalmente se suelen utilizar insectos de un tamaño considerable, como unas polillas que llegan a los 10 cm de longitud. De esta forma es más sencillo “modificarlas” o añadirles los dispositivos necesarios.

Se sabe que las polillas utilizan para guiarse el abdomen a modo de timón, así que para controlar su vuelo, una de las soluciones es hacerles mover el abdomen.

Para ello se les realiza una incisión cuando se encuentran en la fase crisálida y se les introduce una especie de anillo flexible con electrodos alrededor del cordón nervioso. Estimulando los electrodos con una señal eléctrica oscilante, se puede dirigir a una polilla adulta. La universidad de Cornell trabaja con el mismo tipo de polillas, pero en este caso actúan directamente sobre los músculos principales encargados del vuelo. En ambos casos se aplican una señal eléctrica oscilante para modificar la dirección o el aleteo del insecto.

El problema de las polillas es que al no poder volar con mucho peso, deben estar ancladas para poder aplicar la señal eléctrica. Por eso lo más interesante sería encontrar un insecto que pueda cargar con más peso, vuele y tenga un tamaño suficiente para poder implantar los electrodos. Uno de los candidatos son los escarabajos, especialmente el denominado rinoceronte, que pueden cargar hasta 3g. Gracias a ello se les puede acoplar encima un microcontrolador, una pequeña batería, un implante, y conseguir que se eleve con todo ello.

En el caso del implante, se insertan los electrodos en el área del cerebro responsable del control del vuelo y en los músculos principales utilizados para volar. El sistema de dirigir en un principio consistía en varios pequeñas luces situadas en el área visual del escarabajo. Según se iluminaban las luces de un lado u otro se conseguía modificar la dirección del insecto. El problema es que dependiendo de la luz ambiental, el escarabajo podía ser guiado o no, y le costaba distinguir obstáculos, por lo que en posteriores experimentos se implantaron otros dos electrodos en el lóbulo óptico izquierdo y derecho del insecto. En los últimos resultados de la universidad de Berkeley se ha le ha añadido un receptor de radiofrecuencia, con lo que se pueden guiar de forma inalámbrica.

De momento no se ha conseguido incorporar una cámara o algún sistema que permita a los insectos ir a un determinado objetivo sin tener que ser dirigidos constantemente. En un principio nos parecería extraño un insecto-espía que volara por una determinada zona y reconociera a un sospechoso, pero si se entrena a las abejas a reconocer la fotocopia del rostro de una persona, son capaces de acertar un 80% de las veces. Aunque el resultado es bastante significativo, cuando se giran las fotos 180º, los resultados bajan significativamente.

La mayoría de estas investigaciones son de carácter militar, pero todos estos avances podrían tener aplicaciones civiles como encontrar victimas en un terremoto o detectar determinados compuestos químicos tóxicos, que de una forma u otra podrían salvar muchas vidas. Desde luego es una tecnología compleja que plantea muchas dudas, no sólo a nivel científico….