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Archivo de agosto, 2008
Medusas, no todo es malo
31 ago
El mar, origen de la vida en la tierra, sorprende una vez más por su capacidad para aportar elementos beneficiosos al desarrollo de la vida en superficie. Las medusas que merodean por las costas andaluzas, usualmente temidas y rechazadas por bañistas y pescadores, se han revelado también como un potente abono natural.
Un estudio de viabilidad desarrollado durante el último año por la empresa biotecnológica gaditana Bionaturis, la Universidad de Málaga y el Instituto Español de Oceanografía, apunta a esta aplicación como la más viable para el aprovechamiento comercial de esos animales. El proyecto, cuyo presupuesto ha ascendido a 48.000 euros, ha contado con el respaldo financiero de la Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA), que ha aportado 16.800 (el 35% del total). Las medusas se colocan al natural sobre la tierra y su descomposición la enriquece, ya que su veneno contiene un alto contenido en nitrógeno que luego se transforma en nitrato.
Víctor Infante, gerente y fundador de Bionaturis, explica que ya en Japón se ha intentado utilizar las medusas para fertilizar campos de forma puntual, aunque sin éxito comercial. “El alto nivel de sal de estos animales les obliga a desalinizarlos antes de usarlos en agricultura, lo que hace que las cuentas no salgan”.
Abonar con medusas es el uso con más posibilidades de éxito citado por el estudio, porque el volumen de este animal que puede recogerse anualmente en las costas andaluzas no es suficiente para abastecer a otras actividades industriales de carácter estable. “Ésta ha sido la primera conclusión importante de nuestro trabajo”, añade Infante. El informe cifra en 16 toneladas el volumen recogido, especialmente en las costas mediterráneas, en 2007, frente a las 70 toneladas mínimas para plantearse otros usos. El viento es el elemento clave que empuja a las medusas a tierra, según el documento.
Algunas de esas otras aplicaciones industriales, cuya implantación se descarta en Andalucía, serían su utilización en alimentación humana -como ocurre en algunos países asiáticos-; animal -por su alto contenido en proteínas-; cosmética -posee una alta concentración de colágeno, proteína muy utilizada en ese sector; o en investigación científica -por sus propiedades luminescentes, que podrían usarse como marcador genético-. En fin, que del estudio se deduce que casi se podría decir de la medusa lo mismo que del cerdo: que se aprovecha todo.
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Otro problema de seguridad en Internet
30 ago
Cuando aún no nos habíamos repuesto de la vulnerabilidad DNS, una nueva y grave vulnerabilidad afecta a la seguridad de Internet.
Dos investigadores de seguridad informática han demostrado una técnica para interceptar tráfico en forma casi indetectable. La técnica, del tipo man-in-the-middle, utiliza el protocolo BGP para desviar tráfico en cualquier lugar del mundo hacia la estación de monitorización y luego lo envía (posiblemente modificado) hacia su destino.
Peter Zatko, uno de los investigadores, declaró: “Es un problema enorme. Es un problema al menos tan grande como el de DNS, si no más grande”. Peter Zatko es un ex miembro del grupo L0pht y en 1998 testificó ante el congreso estadounidense diciendo que podría detener totalmente Internet en 30 minutos utilizando un ataque BGP similar. También instruyó a agencias de inteligencia sobre la posible utilización de BGP para monitorizar tráfico remoto sin necesidad de colaboración por parte de ningún ISP…
La técnica descrita intercepta el tráfico por dirección de destino, y no siempre es posible desviar tráfico que ocurre dentro de un mismo ISP. El protocolo BGP mantiene tablas de rutas para encontrar la más eficiente hacia un destino dado. Pero las rutas están basadas en las máscaras de red y la más restrictiva (la más específica) gana. Para interceptar el tráfico, todo lo que tiene que hacer un atacante es publicar un rango de IPs más pequeño que el que está publicado por su legítimo dueño. La publicación se propaga en minutos a todo el mundo y el atacante comenzará a recibir datos destinados a los rangos IPs publicados.
Si sólo se hiciera esto, sería muy fácilmente detectable ya que el tráfico “desaparecería” hacia otra red en vez de llegar a su destino. Esto es más o menos lo que pasó este año cuando un ISP de Pakistán desvió por error todo el tráfico de YouTube (en realidad el tráfico hacia YouTube) hacia direcciones inexistentes. Obviamente todo el mundo se dio cuenta.
Lo innovador de la técnica presentada es la capacidad de poder redirigir el tráfico hacia su destino final después de ser interceptado, algo que normalmente no sería posible ya que las tablas BGP harían que el tráfico volviese al atacante. Sin embargo, se utiliza otra capacidad del protocolo BGP llamada “AS path prepending”, que permite seleccionar algunos routers para que no acepten la publicación BGP maliciosa hecha por el atacante y lograr de ese modo que tengan las tablas BGP originales. Luego es cosa de enviar el tráfico por medio de éstos routers y llegará correctamente a destino.
Si los datos siempre llegan a destino correctamente, ¿quién va a notar algo?
En todo el proceso no se aprovecha ninguna vulnerabilidad, ningún fallo del protocolo, ningún error de software. Simplemente se saca provecho a la arquitectura BGP que está basada en la confianza mutua.
Anton Kapela, el otro investigador, dijo que los ISP pueden evitar este tipo de ataques utilizando filtros. El problema es que se requiere una gran cantidad de filtros y trabajar en coordinación con todos los otros ISPs. También tendría un alto costo de mantenimiento. Por todo esto, Kapela opina que una solución basada en filtrado no va a prosperar.
Otra solución propuesta se basa en la autenticación de los “dueños” de los bloques IPs. Una solución de éste tipo requeriría la utilización de certificados por parte de los ISPs. Sin embargo, aunque se evitaría el desvío de tráfico en el primer salto en una ruta, lo que evitaría desvíos accidentales como el de Pakistán, este esquema no evitaría el desvío del segundo o tercer salto en una ruta.
Stephen Kent y sus colegas de BBN Technologies, han desarrollado Secure BGP (SBGP), que requiere que cada router BGP firme digitalmente todas sus rutas publicadas con una clave privada. Esto evitaría totalmente el desvío malintencionado de tráfico, pero lamentablemente los routers actuales no tienen ni la memoria ni la capacidad de procesamiento para generar y validar firmas, por lo que una implementación masiva de SBGP requeriría el cambio a gran escala de todos los routers involucrados, algo que ni los ISP ni los fabricantes de routers se ven motivados a hacer por ahora.
Programando celulas para producir insulina
29 ago
Científicos estadounidenses consiguieron convertir células vivas ordinarias en células capaces de producir insulina, un descubrimiento que ayudará a combatir la diabetes y supone un gran paso hacia la medicina regenerativa.
Para conseguirlo, los investigadores utilizaron tres genes de un virus común para transformar células exocrinas, que cubren el 95 por ciento del páncreas, en células beta, que no son tan numerosas y cuya función es producir la insulina, pero son las primeras que desaparecen en los pacientes que padecen la diabetes del tipo uno conocida como diabetes juvenil.
En esta forma de diabetes, las células beta del páncreas ya no producen insulina, porque el sistema inmunitario del cuerpo las ha destruido por un proceso autoinmune.
Lo novedoso es que con esta técnica, que de momento ha sido solo probada en ratones y que los investigadores han denominado “reprogramación directa”, han conseguido modificar células vivas, sin necesidad emplear células madre, que hasta ahora han sido indispensables en todos los esfuerzos para regenerar tejidos.
El doctor Douglas Melton, que ha dirigido este estudio en el que han participado investigadores de la Harvard Medical School y el Hospital Infantil de Boston, indicó que, en teoría, este hallazgo abre la puerta para utilizar esta técnica con otro tipo de células humanas de hígado o de la piel.
“Estas células son muy estables y viven durante la vida del ratón. Me despierto todos los días pensando en cómo crear células beta”, expresó Melton, cuyos dos hijos padecen diabetes juvenil”, indicó Melton.
Los científicos han estado dependiendo de las células madre para regenerar tejidos y órganos. En el caso de la diabetes tipo 1 se trata de la regeneración de las células pancreáticas que son eliminadas por error por el sistema inmune del paciente.
Las células madre más maleables y prometedoras para la ciencia son las embrionarias, que se toman de embriones de apenas días de vida. Pero la ley federal estadounidense restringe estrictamente la investigación con este tipo de células, además de que no son fáciles de crear.
El equipo, que publicó su investigación en la revista Nature, explicó que han trabajado con ratones diabéticos que no tenían la insulina necesaria que producen las células del páncreas para ayudar al cuerpo a convertir los alimentos en energía.
La dificultad fue encontrar los genes que hacen funcionar a las células beta para que fabriquen la insulina, porque aunque cada una lleva el código genético completo, solo ciertos genes están trabajando en el momento de producirla.
De los más de 1000 genes que estudiaron, finalmente concluyeron que solo se necesitaban tres: Ngn3, Pdx1, y AFP, que introdujeron a través de un virus de un resfriado corriente para que llegara a los jugos gástricos donde se encuentran las células exocrinas.
Una vez dentro, los científicos descubrieron que alrededor del 20 por ciento de las células exocrinas se convirtieron en células beta capaces de producir insulina y que se redujo el aumento de los niveles de azúcar en la sangre de los ratones.
Los investigadores creen que el método podría funcionar primero en las personas con diabetes del tipo 2, cuyo cuerpo ya no es capaz de producir insulina.
En el caso de la diabetes de tipo 1 todavía tienen que afrontar cómo evitar el “auto-ataque” que hacen las defensas del cuerpo a las células beta, ya que cualquier célula transformada sería destruida.
No obstante, antes de comenzar los experimentos en las personas, el equipo médico quiere encontrar la manera de transformar las células sin necesidad de utilizar un virus.
La extraccion de agua en Marte
28 ago
La confirmación de agua en Marte por parte del Aterrizador Phoenix puede apuntar el potencial del planeta para dar soporte a la vida — o al menos vida humana.
Los científicos de la NASA han desarrollado tecnologías como los rayos de microondas para que futuros exploradores extraigan agua de la Luna o Marte, incluso mientras el equipo de Phoenix se centra en descubrir más sobre el clima marciano y la historia del agua.
“Si hay un puesto avanzado, se necesita agua, y no queremos llevar el agua desde la Tierra”, dijo Edwin Ethridge, científico de materiales del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama.
El agua puede proporcionar algo más que simplemente bebida extraterrestre: el equipamiento adecuado podría romper el agua para oxígeno e incluso combustible para una misión humana. Esto podría aligerar la carga y coste de cualquier misión futura que se dirija a la Luna o Marte.
Extraer con microondas
Ethridge pasa la mayor parte de su tiempo trabajando en los cohetes Ares que deben llevar de vuelta a los astronautas de la NASA a la Luna. Por lo que tal vez no es una sorpresa que dedique su tiempo libre a juguetear con un dispositivo que puede lanza un rayo de microondas para ayudar a extraer el hielo de agua subterránea.
“Una de las principales ventajas de las microondas es que pueden penetrar en el terreno, y por lo tanto minimizarían enormemente si no eliminarían por completo la necesidad de excavar”, dijo Ethridge a SPACE.com.
Eliminar la necesidad de excavar también reduciría la posibilidad de problemas causados por el polvo en los astronautas y el equipo. Las microondas podrían también funcionar mejor en la Luna dado que es un entorno casi vacío y el súper-aislante polvo lunar.
Ethridge trabajó junto a su colega Bill Kaukler, también de NASA Marshall, para llevar a cabo pruebas de demostración sobre permafrost lunar simulado. Encontraron que podían eliminar el 98 por ciento del hielo de agua a través de sublimación, o convertir el agua congelada directamente en gas, y podrían también capturar un 99 por ciento del agua extraída.
Agitado, no removido
Recientes misiones han demostrado que cualquier agua encontrada en la Luna o Marte probablemente permanecería encerrada en hielo, ya sea en la superficie o bajo tierra. Ajustando la frecuencia de las microondas se puede permitir que penetren a mayor profundidad para alcanzar tales reservas heladas.
El uso de la tecnología de extracción de agua durante las misiones planificadas a la Luna podría servir como “banco de pruebas para Marte y cualquier otro cuerpo extraterrestre que tenga agua”, apunta Ethridge.
Nadie ha descubierto pruebas sólidas de hielo de agua en la Luna, pero los orbitadores lunares han detectado concentraciones de hidrógeno en los polos que sugieren de forma convincente la presencia de agua sin explotar. Un estudio a principios de este año también confirmó la presencia de agua dentro de muestras lunares traídas por los astronautas de Apolo.
“En los polos, hay cráteres que han estado en sombra permanente desde hace miles de millones de años”, dijo Ethridge. Muchos científicos lunares sospechan que el hielo de agua sobrevive en esas regiones permanentes en sombra alejadas de la luz solar.
Nadie tiene que preguntarse qué pasa con Marte, donde el Aterrizador Phoenix ha detectado de forma directa hielo de agua tras arañar la superficie polar. Los orbitadores de Marte también han detectado concentraciones de hidrógeno en el planeta rojo, por todos sitios, desde los polos a cerca del ecuador.
“Lo que me sorprendió por completo sobre Marte era que simplemente había que rascar la superficie para encontrar hielo de agua que es estable”, dijo Ethridge.
¿Beba su batido (Marciano)?
Podría hacer un océano de agua helada bajo Phoenix, pero explotarlo requeriría recursos energéticos que una misión a Marte podría no tener.
“Hasta donde llegan los humanos, si quieres formar una colonia en Marte o establecer una estación, te gustaría poder excavar un pozo y bombear líquido a la superficie”, dijo Peter Smith, investigador principal que lidera la misión Phoenix en la Universidad de Arizona en Tucson.
El agua líquida estaría disponible de forma mucho más fácil a cualquier misión humana, pero permanece un esquivo y tal vez improbable hallazgo. Phoenix aún tiene que hacer más pruebas sobre las muestras de hielo de agua.
“Estamos tratando de imaginar su pasado”, apunta Smith. “Nuestro trabajo es imaginar si este hielo se ha fundido y pasado por fase líquida”.
Estrujando las gotas
Mientras tanto, Ethridge continúa con su estudio para hacer más eficiente el proceso de extracción por microondas. Él y Kaukler esperan desminuir los requisitos de energía para la corriente a un sistema de 1 kilovatio.
“Uno de los primeros aterrizadores sobre la Luna probablemente no tendrá esa energía”, apunta Ethridge. “Estamos trabajando en una demostración de menor potencia”.
La mayor parte de los científicos concuerdan en que el actual clima marciano sigue siendo demasiado frío para que exista el agua en forma líquida. Aún así, algunos sostienen la posibilidad de que haya agua fluyendo en algún lugar subterráneo, tal vez en forma de manantial hidrotermales.
“Creo que el gran descubrimiento aún por hacer es permitir a los humanos ir a Marte y excavar un pozo”, dijo Smith.
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Una solucion al almacenamiento de energia II: vidreo de las ventanas
27 ago
Unos ingenieros en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han creado con éxito un sofisticado y económico método para convertir el vidrio ordinario en un concentrador solar de tecnología avanzada.
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La tecnología se vale del vidrio de ventanas, al que se le aplica un recubrimiento a modo de pintura o barniz, que recoge y encauza los fotones que se perderían si esa superficie fuese un panel solar convencional. Además, podría permitir en el futuro que un edificio de oficinas obtuviera energía mediante sus ventanas tintadas, además de mediante su tejado.
Esta tecnología puede resultar muy práctica para reducir el costo de la energía solar.
Marc Baldo, Michael Currie, Jon Mapel, Timothy Heidel y Shalom Goffri recubrieron paneles de vidrio con capas de dos o más tintes captadores de luz. Los tintes absorbieron la luz entrante y reemitieron la energía hacia dentro del vidrio, que sirvió para conducir la luz hacia las células solares a lo largo de los bordes de los paneles. Los tintes pueden variar desde los que muestran colores luminosos hasta compuestos químicos que resultan muy transparentes a la luz visible.
Como los bordes de los paneles son tan delgados, se necesita mucho menos material semiconductor para recolectar la energía luminosa y convertirla en electricidad.
Las células solares generan como mínimo diez veces más potencia cuando se unen a este concentrador.
Debido a que los materiales usados son baratos, relativamente fáciles de introducir a escala industrial, y fáciles de agregar a los paneles solares existentes, los investigadores opinan que la tecnología podría estar disponible comercialmente en el plazo de tres años.
Durante este periodo, la tecnología será perfeccionada para crear un dispositivo que durará el periodo de 20 a 30 años necesario para un producto comercial de esta clase.
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Una solucion al almacenamiento de energia I: aire comprimido
26 ago
La investigadora Georgianne Peek, de los Laboratorios Nacionales de Sandia, piensa que una posible solución a los altos costos de la energía se encuentra bajo tierra. Y no es carbón o petróleo. Es el almacenamiento energético por aire comprimido (CAES, por sus siglas en inglés).
El CAES y otras tecnologías de almacenamiento no son la única respuesta a la energía que necesita el mundo, pero pueden ser una parte importante de la solución.
Las instalaciones de CAES funcionan como grandes baterías. Unos potentes motores eléctricos manejan los compresores que comprimen el aire en una formación geológica subterránea durante los períodos de tiempo en que el uso de la electricidad es menor, como por ejemplo por las noches. Entonces, cuando se necesita el máximo de electricidad durante los períodos de alta demanda, el aire precomprimido se utiliza en turbinas de combustión modificadas para generar electricidad. Todavía se necesita gas natural u otros combustibles fósiles para hacer funcionar las turbinas, pero el proceso es más eficiente. Este método utiliza hasta un 50 por ciento menos de gas natural que el sistema de producción normal de electricidad.
Aunque el concepto del almacenamiento energético por aire comprimido tiene más de 30 años, sólo existen dos de tales plantas: una de 30 años de antigüedad en Alemania, y una de 17 años en McIntosh, Alabama, ambas en cavernas. Una tercera está desarrollándose en un acuífero cerca de Des Moines, Iowa.
La central eléctrica de Iowa tendrá una potencia nominal de unos 268 megavatios, con aproximadamente 50 horas de almacenamiento CAES. Utilizará la abundante generación eólica existente en Iowa para cargarla. Cuando esta nueva central esté en marcha, podrá suministrar el 20 por ciento de la energía eléctrica utilizada en un año en una central eléctrica municipal típica como las que operan en la zona, y podría ahorrar a las ciudades tanto como 5 millones de dólares cada año en la energía comprada.
El viento sopla en algunas áreas cuando la electricidad no se necesita o donde el sistema de transmisión no puede aceptar toda la energía. El almacenamiento durante el horario de bajo consumo permite que esa energía que se ha acumulado sea suministrada cuando más se necesita. Así, puede proporcionarse más energía renovable de lo que sería posible sin el almacenamiento.
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