¿Puede la fibra óptica diagnosticar (incluso predecir) enfermedades?

Abián Bentor Socorro, profesor del área de Tecnología Electrónica del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación  de la Universidad Pública de Navarra (UPNA)

“Con la ayuda de la fibra óptica, la nanotecnología y biosensores podemos llegar a predecir si vas a padecer determinadas enfermedades”

Tiempo estimado de lectura: 3,5 minutos

Es de sobra conocida la capacidad de la fibra óptica para transmitir datos: no podríamos navegar a alta velocidad a través de Internet sin ella. Sin embargo, sus múltiples facetas en el campo de la medicina permanecen más en la sombra. La fibra óptica, a través de impulsos de luz, es capaz de curarnos… e ir más allá logrando diagnosticar, e incluso predecir, enfermedades. Abián Bentor Socorro Leránoz, profesor de ingeniería en la Universidad Pública de Navarra e investigador en aplicaciones de fibra óptica y luz en el ámbito médico, nos ayuda a descubrir el potencial de la fibra óptica.

Cuando hablamos de fibra óptica…
…nos viene directamente a la cabeza el cable que nos trae a nuestras casas Internet. Sabemos que la fibra óptica propaga datos, pero lo que no sabemos es que sirve para curarnos. Podemos guiar su luz con diferentes intensidades y, por ejemplo, quemar o reparar tejidos, pero también, introducirla dentro del cuerpo a través de mínimas incisiones y operar, sin necesidad de abrir en canal al paciente. Es tan fina y flexible que nos permite llegar a ubicaciones del cuerpo humano que, de otro modo, sería muy complicado. Pero, además, podemos utilizar la fibra óptica para detectar enfermedades y saber si esa persona está sana o tiene una enfermedad.

Sabemos que, entre otros usos, la fibra óptica se emplea para eliminar varices o piedras del riñón, practicar endoscopias, realizar tratamientos de estética o hacer desaparecer tatuajes, pero ¿de qué manera es capaz de detectar enfermedades?
Empleando técnicas de química y nanotecnología y aplicando conocimientos de telecomunicaciones, podemos crear lo que se llaman “biosensores” ópticos. Con ellos somos capaces de recubrir la fibra óptica y generar fenómenos físicos que, luego, podemos medir, como absorción de luz, luminiscencia, interferometría o resonancias. Una vez generados estos fenómenos físicos, colocamos moléculas biológicas tales como anticuerpos, enzimas, proteínas o el propio ADN. En función de la relación unívoca que existe entre esas moléculas que depositamos en la fibra y aquellas para las que se sabe que están diseñadas, podemos llegar a descubrir si la persona está enferma o no y en qué estadío.

¿Puede la fibra óptica incluso predecir enfermedades, sin que se haya desarrollado la patología o exista el menor de los síntomas?
Así es. Somos genética y, dentro de nuestro código genético, están implementadas las enfermedades que podríamos llegar a sufrir en un futuro que, a veces, se manifiestan, y a veces, no. A través de un biosensor de fibra óptica podemos llegar a saber si tenemos predisposición a una enfermedad o vamos a llegar a padecerla. Si existe una manifestación química dentro del cuerpo, es posible detectar esa molécula que dice que voy a empezar a tener una cierta enfermedad y así, poder reaccionar.

Con todas las consecuencias éticas que esto tiene…
Hay personas que han querido saber qué enfermedades podrían llegar a tener y, en base a eso, sin esperar a los síntomas, actuar antes de tiempo. Llegar a saber que, por ejemplo, en un futuro podrías desarrollar Alzheimer, cambia tu vida y la de la gente que tienes alrededor. Quizá comenzaríamos a vivir mejor o hacer cosas que probablemente no haríamos en una situación normal. Para ello diseñamos los biosensores, para adelantarnos o, si ya hay síntomas, ponerle nombre a nuestra dolencia.

Un diagnóstico precoz supone ganar posibilidades frente a la enfermedad… ¿y también ahorrar costes?
Por supuesto. Detectar una enfermedad antes de que esta se manifieste y llenemos las UCIs, evitaría un sobrecoste al sistema sanitario. Además, identificar a tiempo enfermedades que son crónicas, como el Alzheimer, la diabetes, la celiaquía, etc. supone atender al paciente en Atención Primaria y evitar el traspaso a las urgencias o al hospital, lo que implica un coste añadido al sistema. No estamos en los mejores tiempos para gastar de más, y menos en el futuro, cuando la población esté más envejecida. Si lográramos disponer de estos biosensores en Atención Primaria, podríamos detectar enfermedades crónicas y retrasar, en la medida de lo posible, el ingreso en el hospital.

En esa línea, ¿en qué proyectos estáis trabajando desde la Universidad Pública de Navarra?
Actualmente, en la UPNA estamos desarrollando aplicaciones de fibra óptica para detectar enfermedades como Alzheimer, celiaquía, ictus y otras, colocando en cada caso el anticuerpo adecuado en la fibra. Incluso, a través del aliento, integrando tecnología de fibra óptica en un proyecto realizado con la empresa Eversens, colocando un sensor entre los pacientes y la máquina. Este sensor es capaz de medir diferentes parámetros para detectar enfermedades y ver el estadío en el que nos encontramos.

Tecnología y salud unidas… ¿Inseparables?
Nuestro objetivo es ayudar a los médicos a curar a las personas y es precisamente el trato con la ingeniería y la medicina lo que estamos tratando de introducir tanto en los grados de ingeniería biomédica como de medicina de la UPNA. El hecho de que los médicos sepan hablar en lenguaje ingeniero y la ingeniería sepa hablar el lenguaje médico, es esencial para que se puedan generar proyectos comunes en base a una necesidad médica. Los médicos hoy en día nos están salvando, pero también hay que tener en cuenta que, si lo están haciendo es porque tienen a su disposición una tecnología que se está desarrollando en grupos de investigación que convierten una base científica en tecnología para ayudar a los pacientes.

Descubre más sobre este tema escuchando el podcast ¿Podrá la fibra óptica detectar y predecir enfermedades?, el podcast de divulgación científica de la UPNA.

Más información:

Publicaciones Científicas CASEIB. En esta web es posible descargarse el libro de actas del Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica del año 2017. Entre las páginas 455 y 458, se encuentra la comunicación oral en castellano que describe los últimos trabajos realizados por nuestro grupo de la Universidad Pública de Navarra. Estrictamente, su referencia es:

Ponencia oral: “Biosensores basados en tecnologías de fibra óptica recubierta con materiales nanoestructurados”, A.B. Socorro-Leránoz, I. Del Villar, C. Elosúa, P. Zubiate, J.M. Corres, C. Bariáin, J. Goicoechea, S. Díaz, C.R. Zamarreño, M. Hernáez, P.J. Rivero, A. Urrutia, P. Sánchez-Zabal, N. De Acha, J. Ascorbe, D. López, A. Ozcáriz, L. Ruete, F.J. Arregui, I.R. Matías, XXXV Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2017), Bilbao (España), 29 noviembre – 1 de diciembre de 2017.

Fibra óptica para diagnosticar y curar. 6 de abril de 2015. Artículo de Abián Bentor Socorro Leránoz publicado en la revista Investigación y Ciencia.

Salvad@s por la fibra (I). 25 de julio de 2018. Artículo del autor en el blog Traductor de Ciencia.

Destellos de luz. Noviembre 2015. Libro de Abián Bentor que incluye un capítulo sobre los usos médicos de la luz, incluidas las técnicas que emplean fibra óptica.

Trends in the design of wavelength-based optical fibre biosensors. (2008–2018) A.B.Socorro-Leránozab D.Santanoa I.Del Villarab I.R.Matiasab.

Trends in Fibre-Optic Uses for Personal Healthcare and Clinical Diagnostics. A. B. Socorro, S. Díaz.

 

La llegada de la carne artificial y sus consecuencias para la ganadería

José Antonio Mendizabal Aizpuru, catedrático de Producción Animal en el Departamento de Agronomía, Biotecnología y Alimentación de la Universidad Pública de Navarra y subdirector del Instituto ISFOOD – Institute for Innovation & Sustainable Development in Food Chain de la Universidad Pública de Navarra (UPNA)

En la actualidad existe un intenso debate sobre los hábitos alimentarios y su influencia en aspectos como la salud, la preservación del medio ambiente (biodiversidad, emisiones de gases de efecto invernadero, calentamiento global…) o el bienestar animal.

De entre los alimentos que el hombre ingiere –recordemos que la especie humana es omnívora–, son los productos de origen animal los que actualmente están siendo cuestionados por ciertos grupos de población.

Los huevos fueron los primeros. Su consumo se relacionó con tasas elevadas de colesterol y una mayor incidencia de enfermedades cardiovasculares (teorías posteriormente matizadas). En menor medida, también la leche y actualmente, con gran virulencia, la carne, tanto en lo que respecta a su producción como a su consumo.

Haciendo un poco de historia, no viene mal recordar que la especie humana consume carne desde hace dos millones de años. Así lo atestiguan los últimos estudios realizados en el yacimiento de Olduvai (Tanzania), considerada la cuna de la humanidad.

Tampoco está de más subrayar que eminentes paleontólogos defienden que la introducción de la carne en la dieta humana supuso un antes y un después en la evolución de los homínidos, ya que influyó en su desarrollo cognitivo.

Por último, recordamos que el proceso de domesticación, que arranca hace aproximadamente 10 000 años en el cercano oriente, supuso el comienzo de la ganadería. Desde entonces, ha proporcionado a más de 400 generaciones, ininterrumpidamente, carne y otros alimentos básicos para nuestra dieta. Por tanto, es de justicia reconocer la gran aportación que la ganadería supone y ha supuesto a lo largo de la historia de la humanidad.

Sin embargo, desde hace unos años, algunos sectores de la sociedad han comenzado a señalar al consumo de carne como uno de los mayores riesgos para la salud humana. También indican que la producción de carne es uno de los grandes causantes de los problemas medioambientales que nos afectan.

¿Es mala la carne roja para la salud?

Respecto a la primera cuestión, la salud humana, el informe que en 2015 emitió la Agencia Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (IARC), órgano de la OMS, sobre la carcinogenicidad de la carne roja, supuso un punto de inflexión. El IARC clasificó la carne roja en el grupo 2A de la escala de agentes carcinógenos para humanos (escala que va de 1 a 3).

Sin embargo, se basó en una evidencia limitada. Según la OMS, se observó una asociación positiva entre la carne roja y el cáncer, pero no se pueden descartar otras explicaciones para las observaciones. Es decir, otros factores como el sedentarismo y el tabaquismo podrían estar interaccionando.

La carencia de ensayos clínicos en humanos donde se estudie el efecto dosi Keep reading →

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: ¿Qué sabemos de esta nueva cepa?

Responde: Antonio G. Pisabarro De Lucas, catedrático de Microbiología en el Departamento de Ciencias de la Salud y director del Instituto IMAB (Institute for Multidisciplinary Research in Applied Biology-Instituto de Investigación Multidisciplinar en Biología Aplicada) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

La nueva cepa de coronavirus detectada recientemente en Inglaterra plantea algunas cuestiones que aumentan la intranquilidad sobre el desarrollo de la pandemia. Se trata de una nueva cepa aparecida durante este otoño que se ha transmitido muy rápidamente en la zona de Londres, inicialmente, y después se ha ido extendiendo por todo el país. Esta cepa se distingue de las anteriores por una acumulación de mutaciones afectan, entre otros, al gen que codifica la proteína que usa el virus para infectar nuestras células.

Como siempre que se produce una nueva variante genética de un patógeno (o cuando aparece un nuevo patógeno), los datos de los que se dispone son provisionales y hay que tomarlos con cautela; pero, por otro lado, es importante reflexionar un momento sobre lo que sabemos de este y otros casos similares, para pensar en las acciones a desarrollar ante la nueva situación.
La nueva cepa (B.1.1.7) parece ser más transmisible que la anterior (esto es: más contagiosa) pero no hay evidencias iniciales de que su virulencia sea muy diferente (esto es: en general, los casos producidos por esta nueva cepa son similares a los producidos por otras cepas anteriores). Por lo tanto, se trata de una cepa más contagiosa, pero sin evidencia, de momento, de que produzca una enfermedad de mayor gravedad.

Imagen de SurasakTH en Pixabay

No se conoce el origen de nueva cepa, aunque pudiera ser que provenga de un entorno hospitalario y, más concretamente, las primeras hipótesis señalan a entornos de tratamiento de enfermos inmunodeprimidos. En cualquier caso, no parece que se trate de una cepa que haya surgido por aparición de resistencia a un antiviral específico del que, por otra parte, no se dispone.
La cepa acumula varias mutaciones en la proteína de la espina (spike) que permite que el virus se una a nuestras células. Una de estas mutaciones aumenta la afinidad del virus por la proteína de la superficie de las células a las que infecta (la proteína ACE-2). Otra facilita la entrada del virus en la célula a la que se ha unido. Ambas mutaciones facilitan la infección y, por tanto, aumentan la capacidad contagiosa del virus.

Se plantea si las pruebas PCR sirven para detectar esta nueva variante. La respuesta depende de cuál sea la diana de dicha prueba. Una gran parte de las pruebas de PCR están dirigidas a la detección de otros genes diferentes del de la espina. Esas pruebas detectarán el coronavirus; pero no podrán diferenciar, de momento, si se trata de la cepa clásica o de la nueva variante. Por lo tanto, las pruebas PCR podrán seguir siendo útiles para detectar el virus y la infección. Lo mismo ocurre con los tests rápidos y los de antígenos: siguen siendo útiles, aunque no diferencien, de momento, a la nueva variante de las anteriores.

En cuanto a las vacunas, nos encontramos en una situación parecida. La efectividad de las vacunas no debe disminuir de forma significativa porque están destinadas a reconocer el conjunto de la espina, no sólo la región mutada. Por tanto, seguirán disparando una respuesta inmune protectora.

Dada la mayor contagiosidad del virus, las medidas de protección y distanciamiento se hacen más necesarias. Evitar o disminuir la exposición a los sitios cerrados, concurridos y con contacto cercano es aún más importante de lo que lo era hasta ahora para disminuir la propagación de la nueva variante.

Por último, las restricciones a los vuelos procedentes del Reino Unido. La nueva variante no parece ser más s virulenta que las anteriores; pero sí más contagiosa. Una mayor tasa de contagios aumenta el problema de Salud Pública y satura el sistema sanitario. Por consiguiente, es conveniente evitar o retrasar la entrada de la nueva cepa en España. Para eso, las restricciones de las entradas desde el Reino Unido son una medida apropiada. Pero la obligatoriedad de las pruebas de PCR y la cuarentena a las personas que vengan de zonas en las que se mueva esta nueva variante, son medidas a mi juicio imprescindibles.

 

Nota 1: listado de artículos del catedrático Antonio G. Pisabarro De Lucas sobre el coronavirus.

1. ¿Qué es el coronavirus?

2. Coronavirus: ¿cómo es el “malo” de esta película?

3. ¿Quiénes son las primeras víctimas del ataque del coronavirus?

4. ¿Cómo nos invade el virus? El primer encuentro del virus con nuestras células

5. ¿Cómo secuestra el coronavirus la célula?

6. ¿Cómo sabe el sistema inmune que una célula está infectada? Diario de la resistencia. Día 1

7. ¿Cómo se producen los primeros síntomas de la enfermedad covid-19? Fuego y explosiones en el inicio de la batalla

8. ¿Qué es la tormenta de citoquinas? Diario de resistencia ante el coronavirus

9. ¿Cómo se producen los anticuerpos contra el coronavirus?

10. ¿Qué son los linfocitos T y cómo luchan contra las células infectadas? Los linfocitos responsables de la lucha célula a célula

11. ¿Por qué afecta el coronavirus de forma diferente a distintas personas? Preguntas esperando respuestas

12. ¿Por qué afecta el coronavirus de forma tan grave a las personas mayores? Preguntas esperando respuestas

13. ¿Por qué se producen las epidemias? Preguntas esperando respuestas

14. ¿Qué medimos con cada uno de los tipos de pruebas de detección del coronavirus? Preguntas esperando respuestas

15. Transmisores y supertransmisores Preguntas esperando respuestas

16. ¿Cómo podemos seguir adelante en un mundo con el coronavirus SARS-Cov-2?

17. ¿Vacunas, qué vacunas? Preguntas esperando respuestas

Nota 2: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: Navarra, riqueza natural por los cuatro costados

Responde: Francisco Javier Sanz Morales, geólogo y docente del
Departamento de Ciencias de la Universidad Pública de Navarra.

Si algo nos ha enseñado esta situación extraordinaria en la que nos encontramos debido a la Pandemia del COVID-19, es habernos dado cuenta de la importancia y la necesidad de salir e interaccionar con el exterior. Disfrutar de un día en la Naturaleza se ha convertido en un aspecto muy codiciado en nuestras vidas. Este deseo nos ha hecho a su vez más sensibles ante la necesidad de cuidar nuestro entorno natural. Esta sensibilidad creciente nos permite apreciar algo de lo que debemos estar orgullosos como navarros: nuestro entorno natural. Podemos decir que estamos de enhorabuena, porque Navarra nos ofrece una riqueza geológica y paisajística extraordinaria, repleta de espacios naturales protegidos.

Imagen: Lago de Salinas

A escasos kilómetros del lugar en el que vivimos, tenemos la capacidad de disfrutar de una maravillosa experiencia. Podemos trepar hasta las cimas graníticas de las Peñas de Aia y contemplar sus panorámicas de 360º junto al mar; pasear entre los espesos bosques versicolores de la Selva de Irati; ascender a Peñas como Izaga y Ezkaurre y Sierras como Abodi, Leyre o Izco; descender por los cañones y foces pirenaicas como Mintxate, Arbayún, Burgui, Benasa, Ugarrón o Lumbier. También podemos explorar los tesoros subterráneos de grandes macizos kársticos como el Macizo de Larra, las Sierras de Aralar, Urbasa, Andía, Lóquiz y Codés, descubriendo todo un elenco de formas que despiertan nuestro espíritu aventurero. Simas, cuevas, galerías subterráneas, arcos naturales, estalactitas y estalagmitas nos hablan de un tiempo remoto que una vez estuvo bañado por el mar, plagado de organismos que ahora son testimonio fósil en el interior de estas rocas. Sumergirnos en el interior de cavidades como las Cuevas de Mendukillo en Aralar, las Cuevas de Urdax o Zugarramurdi, permite descubir uno de los mayores poderes de la Naturaleza: el tiempo. Y es que en una Sociedad como la actual, donde los minutos corren a toda velocidad, el reloj se detiene completamente cuando contemplamos maravillas subterráneas donde el poder del tiempo, gota a gota, segundo a segundo, incesante durante millones de años, ha tallado formas increíbles y únicas para aquel que se atreva a contemplarlas. Descubrir una estalactita de varios metros de longitud, averiguar que crece a ritmo bastante inferior a un milímetro al año y conocer la increíble fragilidad del proceso ante cualquier alteración ambiental, despierta inmediatamente una sensación de sobrecogimiento.

Pero podemos seguir “bañándonos” en increíbles entornos geológicos. Por ejemplo, podemos recorrer los diapiros de Arteta, Salinas de Oro o Estella y toparnos con rocas de origen sub-volcánico, o encontrar numerosas explotaciones salinas en estos lugares; asomarnos a profundos cortados como el Barranco del Rey en Funes; subir al Mirador de Falces y a la Atalaya de Peralta, edificados sobre cristalinos macizos de yeso, para contemplar el incesante trabajo de nuestros grandes y caudalosos ríos, meandriformes y serpenteantes, que en cuestión de escasos millones de años, han creado unas llanuras aluviales de varios kilómetros de anchura y se han encajado cientos de metros respecto a su altura inicial. Aún más, podemos recorrer los desnudos y perfilados relieves de las Bardenas Reales, tallados en rocas blandas con preciosos bandeados de colores, y descubrir en primera línea lo que significa el término “Badland”. En definitiva, una amplísima gama de entornos situados entre los 2.400 metros y los 300 metros sobre el nivel del mar y repleta con cientos de puntos singulares de interés geológico.
Navarra, además de esta increíble variedad de entornos naturales, tiene un amplio registro de materiales geológicos que abarcan un intervalo temporal excepcional. Desde las rocas metamórficas de Roncesvalles, formadas hace más de 450 millones de años en el Periodo Ordovícico, hasta rocas muy recientes y actuales en cualquier punto del territorio. Los organismos y pistas fósiles que encontramos en nuestras rocas conforman un Libro Natural que nos habla de la historia de la vida y la evolución de los lugares que hoy en día constituyen los
cimientos de nuestra vida. Lugares que una vez fueron abismos submarinos ocultos a la luz, y más tarde, cimas de grandes cordilleras montañosas. Un paisaje vivo en constante evolución y que desmiente una falsa idea preconcebida en nuestras mentes: La idea de que nuestro paisaje es como una imagen o cliché fijo e invariable. Como las siluetas de un cuento que cobran vida cuando se pasan las hojas a toda velocidad, así se aprecia el dinamismo terrestre cuando revivimos en el campo una historia contada en breves minutos y cuya duración ha supuesto millones de años a ritmo geológico.

Pero vamos más allá. Hasta ahora sabemos que en Navarra podemos encontrar una variedad inigualable de rocas y minerales de todas las épocas. Además, la convulsa historia geológica ha moldeado, doblado y fracturado todas estas formaciones geológicas, creando estructuras y accidentes geológicos a todas las escalas. Pero además, la evolución de todas estas formas del relieve requiere de “actores y actrices geológicas” que tallan la roca como verdaderos escultores. Hablamos del agua, el viento, el hielo, la radiación solar, o la gravedad. Todos ellos trabajan de forma incesante, y su mayor o menor protagonismo en esta historia depende de su guionista: El Clima. En un territorio de extensión modesta como el nuestro, podemos encontrar climas desde marítimos oceánicos, de montaña, mediterráneos, o esteparios fríos más continentales. Como en toda obra de teatro, hay siempre un protagonista principal. En este caso, dicho protagonista es el agua, sin duda el mayor recurso natural de Navarra. Aguas superficiales y subterráneas abastecen nuestros acuíferos y nos aportan una excelente calidad de vida. Y por si todo esto no fuera suficiente, entra en escena un nuevo protagonista en nuestra historia. Un protagonista muy joven, fruto de la interacción entre la roca y los demás actores: El Suelo. Una delgada y frágil capa que nos protege, como la piel al organismo, que sustenta nuestras vidas, nos alimenta y participa activamente en los Ciclos biogeoquímicos de la Tierra.
De esta manera, la combinación de roca, estructura y clima constituyen la combinación perfecta para ofrecernos la mayor gama de paisajes geológicos y entornos naturales singulares. Por tanto, ¿A qué estamos esperando para salir a descubrir nuestra tierra? Ahora ya tenemos el ingrediente que nos faltaba: La motivación.

Quizá no sepamos por dónde empezar, o qué herramienta utilizar para buscar la información. También estamos de enhorabuena, dado que la tecnología nos ofrece hoy numerosos recursos web que nos ayudan a descubrir todos estos tesoros. Entre los servicios más destacables que podemos encontrar, se encuentra IDENA (Infraestructura de Datos Espaciales de Navarra), SITNA (Sistema de Información Territorial de Navarra), IGN (el visor del Instituto Geográfico Nacional), el Atlas del Medio Natural (También editado por el IGN), IGME (el visor del Instituto Geológico y Minero de España), METEO.NAVARRA (la Website de Meteorología y Climatología de Navarra), Servicio de cartografía (Website del Gobierno de Navarra para la descarga de abundante información cartográfica), SIGPAC (Sistema de Información Geográfica de Navarra para la Política Agraria Comunitaria), Suelos y Series de vegetación (Website del Gobierno de Navarra) y SNCZI-IPE (Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables e Inventario de presas y embalses del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico).
En definitiva, nuestro paisaje está repleto de lugares, a veces escondidos e impenetrables y en ocasiones visibles y accesibles, pero siempre esconden un potencial geológico que bien escuchado y bien entendido, es un regalo para todos los que disfrutamos de la Naturaleza.

 

Nota 1: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: En bicicleta, por la salud y la sostenibilidad del planeta

Responde: Paloma Fernández Rasines, doctora en Antropología y profesora del Departamento de Sociología y Trabajo Social de la Universidad Pública de Navarra

 

Según la actualización para 2019 del barómetro de la bicicleta en España, parece que tengo el gusto de formar parte de ese 3,5 % de la población que utiliza la bici diariamente para ir a trabajar o a estudiar. Por ser mujer también tengo la suerte de estar entre la población que menos accidentes sufre por haber elegido esta forma de desplazarse. Resulta que los hombres tienen el doble de riesgo de accidente al usar la bici. Este dato tiene sentido porque la mayoría de las personas que usan la bicicleta son varones y son jóvenes.

Sin embargo, desde 2017 el uso que hacen las mujeres ha aumentado de modo significativo, mientras que el de los hombres permanece estable. La implantación de sistemas de carril bici parece ser un factor que explica que ellas se hayan ido animando a darle al pedal.

Imagen de StockSnap en Pixabay

El 3 de junio celebramos el Día Mundial de la Bicicleta porque así lo resolvió la Asamblea General de las Naciones Unidas en el año 2018 para que todos los estados miembros lo conmemoren y creen conciencia al respecto.

Cuando celebramos un día internacional es porque se trata de una causa que necesita atención. En este caso, la ONU declara que se precisa otorgar mayor atención para que la bicicleta se incluya en los programas de desarrollo sostenible, para mejorar la seguridad vial y para fomentar con ello una cultura que promueva la salud física, mental y el bienestar en la sociedad.

Relación con la salud y la economía

El uso de la bicicleta está directamente vinculado con lo que las políticas de salud pública entienden como una vida más saludable y libre de humos.

Un informe para la oficina europea de la Organización Mundial de la Salud de 2014 concluye que la bici salva vidas y es un motor económico. En Europa, el uso de la bici puede salvar 10 000 vidas cada año, creando además 76 600 empleos en el mismo periodo de tiempo. En España se estima que dejaríamos de perder 211 vidas al año, y ganaríamos unos 3 700 puestos de trabajo.

Por otra parte, hay que tener en cuenta que, por el momento, no parece que hagamos nada para disminuir el uso y el consumo del vehículo a motor en España. El Informe Anual 2018 de la Asociación Española de Fabricante de Automóviles y Camiones, que recoge datos de la DGT, cifraba en 515 el número de turismos por cada 1 000 habitantes, con una tasa de crecimiento de más del 9 % en los últimos cinco años.

Puede que estemos haciendo un esfuerzo por fomentar el uso de medios alternativos de transporte, pero el vehículo a motor no pierde el lugar protagónico. No en vano, muchas de las ciudades de la Europa mediterránea están diseñadas para el uso del coche particular.

El contexto del sur de Europa
Consultando el Copenhagenize Index, que evalúa las ciudades más ciclables del planeta, puede verse que solo aparece Barcelona como ciudad española entre las 20 primeras de la lista. La primera es por supuesto Copenhague, seguida de Ámsterdam, Utrecht y Amberes.

Es difícil pensar en importar directamente ciertos modelos nórdicos a nuestros contextos. En esas ciudades se ven entre semana menos peatones, personas mayores y familias caminando. Aunque es envidiable su infraestructura vial radicalmente centrada en la bici y expulsora del automóvil, quizá deberíamos pensar en una forma de uso de la bici algo distinto para el sur. Eso significa pensar en modelos respetuosos con las personas que caminan, que en nuestras ciudades son muchas.

Por último, en lo que respecta a la difícil negociación de la bici con el vehículo a motor, es importante conseguir una masa crítica. Necesitamos llegar a la cantidad de personas usuarias de bici que genere un volumen suficiente para que sea tenido en cuenta frente al transporte individual a motor.

En definitiva, se trata de apostar por una vida centrada en las personas, con menos humos, por la sostenibilidad ambiental y por la salud del planeta. De momento, no tenemos otro.

 

Nota 1: Este artículo ha sido publicado en The Conversation.

Nota 2: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: Pequeño apostante y errores de valoración: Impulsividad y Aplicaciones móviles

Responden: Luis Muga, Isabel Abínzano y Rafael Santamaría, docentes del Departamento de Gestión de Empresas Instituto y del Instituto Inarbe (Institute for Advanced Research in Business and Economics) de la Universidad Pública de Navarra.

La pandemia COVID-19 ha supuesto una caída de la actividad económica a nivel mundial y el deporte profesional no ha resultado una excepción. Si nos fijamos en el fútbol, como deporte más representativo en nuestro país, se suspendieron todas las competiciones internacionales a nivel mundial y únicamente se jugaron partidos de algunas ligas menores como la nicaragüense o la bielorrusa. La primera gran liga de fútbol que ha reanudado su actividad ha sido la Bundesliga el 16 de mayo de 2020. Con el regreso de las competiciones han vuelto también a la actividad los mercados de apuestas deportivas, un fenómeno que estaba generando un importante debate antes del inicio de la pandemia.
A pesar de estar cada vez más cuestionados desde un punto de vista social, estos mercados y, en particular, los datos generados en ellos llevan un tiempo sirviendo como campo de pruebas para el estudio del comportamiento de los agentes y la validación de diferentes teorías económicas. Sin ánimo de ser exhaustivos, Croxson y Reade (2014) muestran los efectos de la no información en el marco de la hipótesis de mercados eficientes, Brown y Yang (2018) muestran que los agentes toman peores decisiones cuando los problemas se les presentan de forma más compleja, o Rothschild (2009) que encuentra que este tipo de mercados son más precisos a la hora de predecir resultados electorales que las encuestas.

Imagen de Pixabay

Otra de las cuestiones para las que pueden resultar de utilidad es para contrastar los efectos de la presencia de pequeño inversor (apostante) en la formación de precios. Sea cual sea la aproximación que se realice, se asume que la presencia de pequeños inversores no sofisticados genera pequeñas desviaciones en los precios respecto a su equilibrio que, o bien son aprovechadas por inversores más sofisticados para adquirir información, generar beneficio y aumentar el volumen negociado (Glostem y Milgrom, 1985), o bien, si la presencia de inversor ruidoso es lo suficientemente relevante se transforman en errores de valoración más o menos permanentes (De Long et al., 1990).

A partir de los datos del Open de Australia de Tenis de 2017 de una casa de apuestas española, que proporcionaba a sus clientes acceso a de uno de los “betting exchange” más líquidos del mundo, se han estudiado las desviaciones de precios que pueden generar los pequeños apostantes. El primer resultado indica ligeras pérdidas pero no significativas para este tipo de apostante, lo cual no resulta sorprendente para este tipo de agentes operando en un mercado relativamente líquido. Conviene recordar que, al tratarse de una estructura tipo “betting exchange”, lo perdido por estos apostantes es ganado por los apostantes que tomaron la posición contraria si obviamos los costes de transacción que no están incluidos en los precios.

Además, se encuentra, tal y como se preveía, que diversas variables que pueden aproximar la presencia de sesgos de comportamiento de los agentes o diferentes niveles de información afectan a la formación de precios en estos entornos. El nivel de atención mediática o la proximidad del partido a la final generan mayores errores de valoración en este tipo de agentes. También el sesgo de sobre-confianza o la escasamente adecuada utilización de la posibilidad de apostar en contra de la ocurrencia de un determinado suceso generan mayores pérdidas al pequeño apostante.

Sin embargo, los resultados más llamativos se producen cuando se introducen en el análisis variables que tradicionalmente se han relacionado con la capacidad y rapidez a la hora de procesar nueva información, y la impulsividad a la hora de tomar decisiones, en concreto, realizar una apuesta en directo (mientras el evento está sucediendo) y realizar una apuesta a través de una aplicación móvil. La interacción de ambas variables conduce a mayores errores de valoración y, por lo tanto, pérdidas para estos agentes.

Es lógico pensar que, los “bookmakers” (casas de apuestas tradicionales cuyo beneficio está implícito en la cuota que ofrecen a sus clientes) son conocedores de este tipo de comportamientos y los utilizan en beneficio propio, bien a través de cuotas que les generen mayor beneficio cuando es más probable que se produzcan sesgos de comportamiento de sus clientes, bien a través de publicidad que induzca al juego con aplicaciones móviles mientras los eventos se están disputando (Parke et al. 2014).

De igual modo, sería interesante que reguladores y supervisores tomaran acciones que pudieran evitar que el uso de este tipo de dispositivos derivaran en incrementos del juego problemático.

Nota 1: Bibliografía

Brown, A., Yang, F. 2018. “Framing Effects and Market Selection Hypothesis”, Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3087832.
Croxson, K. Reade, J. 2014. “Information and Efficiency: Goal Arrival in Soccer Betting”. Economic Journal, 124, 62-91.
Delong, J., Shleifer, A., Summers, L., Waldmann, R. 1990. “Noise trader risk in financial markets”, Journal of Political Economy, 98, 703 – 738.
Glosten, L. R., Milgrom, P. R. 1985. “Bid, Ask, and Transaction Prices in a Specialist Marketwith Heterogenously Informed Traders”, Journal of Financial Economics, 14, 1, 71-100.
Parke, A., Harris, A., Parke, J., Rigbye, J., Blaszczynski, A. 2014. “Responsible marketing andadvertising in gambling: A critical review”, The Journal of Gambling Business and Economics, 8, 21–35.
Rothschild, D., 2009. “Forecasting elections: Comparing prediction markets, polls and their biases”, The Public Opinion Quarterly, 73, 895 – 916.

 

Nota 2: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

A shift from small constellation system of large satellites towards large constellation system of small satellites in space architecture

Abdul Sami, Ph.D. Fellow/ Early Stage Researcher (TESLA project H2020-MSCA-ITN) at the Microwave Components Group (MCG), Department of Electrical, Electronic and Communications Engineering, Public University of Navarre (UPNA)

Satellites are objects or machines orbiting around the earth for a purpose. There are two types of satellites. Natural satellites and artificial satellites. A basic example of natural satellite is moon orbiting around the earth which exists naturally, therefore, moon is a natural satellite. Artificial satellites are man made machines which orbit around the earth for special purposes. The purposes include communication, defense, weather forecasting and research etc. Constellation system is a group of satellites combine to enhance operation capabilities in space. Traditionally, small constellations of large and complex satellites have been installed in space to carry out desired operations. But form the last decade, a new trend has been initiated by space industries where the idea of large constellations of small satellites has emerged in the market. This new idea is become feasible due to the rapid advancements in technology in the recent years. In this article, I will discuss the strengths and weaknesses of both constellation systems, evolution of space architecture, the current challenges for large constellation of small satellites and the market trends.

Constellation system of small satellites

Satellite mass is generally related with complexity and cost. Therefore, satellites are classified into different classes based on their mass at the time of launching. Satellites which have mass 1200 kilograms or less are categorized as small satellites, similarly satellites in the mass range between 1201 to 2500 kilograms are classified as medium, 2501 to 4200 kilograms are intermediate, 4201 to 5400 kilograms are large, 5401 to 7000 kilograms are heavy, 7001 and above are extra heavy satellites. Small satellites are further classified into six sub-categories from femto to small. Satellites of mass 0.01 to 0.1 kilograms are classified as femto, 0.11 to 1 kilogram are pico, 1.1 to 10 kilograms are nano, 11 to 200 kilograms are micro, 201 to 600 kilograms are mini, and 601 to 1200 kilograms are small satellites. The difference between the mass of smallest to the largest satellite categories represents the development in the space technology and shift in the space architecture. Currently, small constellations of large and complex satellites have dominated the commercial space industry. This dominance is measured in terms of mass shared by currently active large and small satellites in space architecture. The Union of Concerned Scientist (UCS) has shared the mass of 225 out of total 235 active European commercial satellites in their database. There are 163 pico to small satellites out of 225 satellites which represents 72% share by number while the mass share of these satellites is 16%. Similarly, there are 8 medium satellites and their share by number is 4% and by mass is 5%, 19 medium satellites with 8% share by number and 21% by mass, 12 large satellites with 5% share by number and 20% by mass, 19 heavy satellites with 8% share by number and 38% by mass. Even though the large and complex satellites have dominated the current commercial space market in terms of capabilities and investment, small satellites are also emerging as alternate options for investment in the space market. The growth in number of small satellites installed in recent times is seen because of the lower cost, greater capability now possible with small satellites and the possibilities of large constellation systems. In the recent past, Planet a space company has completed a constellation system of 175 small satellites for optical imagery purpose [1]. A huge constellation of small commercial satellites is initiated by OneWeb and Airbus for global internet service. Currently, they are planning a constellation of 720 satellites with weight of 150 kilograms of each satellite and per unit cost varies from $500000 to $1 million [2]. Installation of constellation has been started in 2019 and is projected to start services by the end of 2020. This project is planned to add more 1260 satellites until 2027 [3]. Projects like these show that the number of small satellites in space will grow in the coming years. According to a forecast, a number nearer to 11600 small satellites are planed by different space companies to be placed in orbit between 2018 to 2030 with an annual average of approximately 1000 satellites [4]. These numbers still suggest that large and costly satellites will dominate the space industry for at least one more decade but still a major shift will be observed towards large constellation systems in the space market. Trends in the miniaturization in electronics and other related technologies to satellites and satellite launch cost and launch vehicles will shape the small satellites market.

The miniaturization trends in various technologies like communication equipment, electronics, computing, and sensors has benefited all type of satellites. The most important are electronics and computing for space industry. Both these technologies have achieved significant improvement in the miniaturization in the past years. Today’s smart phones have greater processing power than mainframe computers a few decades ago. Apart from computing technologies, other technologies like mechanical parts and sensors have also experienced significant improvement in miniaturization. These trends not only enable to reduce the size of satellite payloads but also reduce the cost. Because of the above miniaturization trends, the capabilities of small satellites have been improved and developed small satellite market. Despite all these advancements, launch cost is still a big challenge to small satellites. Small launch vehicles are very less efficient than heavy launch vehicles which makes launch cost a big challenge for small satellites. The important point is when will the space industry be able to develop cost effective small launch vehicles. It is still not very clear but according to some observers, a big break through is expected soon.
It is very much expected in the coming years that big constellation systems of small satellites will be more cost-effective with respect to small constellation of large satellites due to the miniaturization and more importantly due to launch cost. These trends can be predicted due to the placement of small constellation of large satellites in geostationary orbit (GEO) which is 35700 kilometers above the earth whereas large constellation of small satellites are placed in lower earth orbital (LEO) which is some hundred kilometers above the earth. So, LEO much nearer to earth than GEO. Due to large distance between earth and GEO, these satellites must be equipped with high power communication equipment and high cost sensors than satellites in LEO. Currently, small satellites are not cost effective when compared with large satellites mainly due to the launching cost. Small launch vehicles or micro launchers are used to launch small satellites up to 350 kg in LEO while medium and heavy launch vehicles are used for launching both GEO and LEO satellites. Micro launchers are like taxis for small satellites where they deliver small satellites at the exact points but at higher costs. On the other hand, medium and heavy launchers are like public buses for satellites which are less expensive but slower and lower availability (satellites must wait for their time slot to be launch). Therefore, medium, and heavy launchers are more efficient for big constellations but in case satellites are required to place in different orbits then it is better to use micro launchers and place satellites in their final exact orbit one by one. Moreover, large number of small satellites are launched to LEO in case of big constellation system whereas few satellites are launched to GEO in case of small constellation system, therefore, overall launching costs of LEO is relatively high when compared with GEO. In Spain, a space company called PLD Space has developed two micro launchers called Miura 1 and Miura 5. Miura 1 is designed for sub-orbital flights (where the launcher does not reach to orbit) to enhance scientific research and technology under microgravity conditions. Miura 5 is mainly designed for launching small satellites. There are 100s of companies in the world offering (or promising to offer in the future) launching services: some of them will survive, some others will disappear. There are companies that launch small satellites from airplanes. This is nice but less reliable and expensive. While some companies launch small satellites from platforms in the middle of the sea, but these are not cost effective if we do not launch many satellites per year (maintenance costs). There are also political issues with them. There is also a risk of failure involved in micro launchers. Although constellation system of small satellites shows more resistant to such type of failures than the traditional heavy launchers, but still high failure rate which may be technically acceptable may create safety concerns in populated regions. That is why PLD Space performs its trails from very low populated coastal regions in the south of Spain. In this short discussion, I have briefly discussed the weaknesses and strengths of LEO and GEO. In practical, there are many tradeoffs involved while designing a constellation system. It is far more complex process than the process I discussed here.

Satellites orbits around the earth.

I am pursuing PhD in Electrical Engineering at UPNA, mainly focused to develop techniques to design passive components (filters) aiming for low cost fabrication to be used in small satellites in future. I am a part of European research group called TESLA where UPNA is one of the beneficiaries of the project. This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No. 811232.

[1] “Planet Labs Imagery: The Entire Earth, Everyday,” GIS Geography, April 21, 2018, https://gisgeography.com/planet-labs-imagery/
[2] “Amid Concerns,OneWeb Gets Vague About Constellation’s Cost,”Space News, September 12, 2018, https://spacenews.com/amid-concerns-oneweb-gets-vague-about-constellationscost/
[3] “Source Reveals Timing of OneWeb Satellites’ Debut Launch on Soyuz,”Space Daily,October12,2018,http://www.spacedaily.com/reports/Source_reveals_timing_of_OneWeb_satellites_debut_launch_on_Soyuz_999.html
[4] “Small Satellite Launch Services Market Quarterly Update Q1 2018, Forecast to 2030,” (Frost and Sullivan, March2018), 6, https://www.politico.com/f/?id=00000163-7043-d9c0-a1f3-74d3df940000.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: Privacidad y calidad en el tratamiento de información sobre covid-19

Responde: Javier Zazu Ercille, Delegado de Protección de Datos de la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

El tratamiento de la información ligada a los contagios es una de las cuestiones más problemáticas en torno a la gestión de la pandemia. La falta de coordinación y estandarización en la recogida y el análisis de dicha información imposibilita la obtención de resultados fiables y comparables. Este déficit informativo impide contar con conclusiones de precisión.

La calidad de la información a recabar no es el único elemento que suscitaría preocupación. Su tratamiento debe cumplir con los preceptos aplicables en materia de protección de datos.

Imagen de www.pixabay.com

El respeto a la privacidad de las personas afectadas no excluye la calidad informativa que requiere el examen de evidencias relativas a infecciones por COVID. Pensar que la normativa de protección de datos impide ese necesario tratamiento informativo constituye un mito. Basta señalar que no se requiere recabar el consentimiento de las personas afectadas para tratar información sobre COVID sino que las bases jurídicas serían el interés público esencial, el interés vital no solo de esas personas sino de otras, la salud pública o incluso la obligación de cumplir con la legislación sanitaria. En este sentido, puede consultarse el siguiente subdominio previsto en la web de la Agencia Española de Protección de Datos (AEPD).

https://www.aepd.es/es/areas-de-actuacion/proteccion-datos-y-coronavirus

La observancia de esta normativa facilita un proceso estructurado de recogida y análisis de información. Esta estructuración permite acometer eficazmente dicha labor informativa. No cabe invocar la citada normativa para restringir la circulación de datos personales. Más bien ésta asegura, precisamente, que la circulación aludida discurra conforme a ciertas garantías, como un grado suficiente de confidencialidad y un adecuado nivel de calidad.

La regulación de referencia establece ciertas reglas con carácter previo a la implementación de una nueva actividad de tratamiento de datos. Esta normativa prevé registrar anticipadamente cada actividad antes de que se lleve a cabo, como se explica en la web de la AEPD.

Cabe observar similar referencia de la Autoridad de Control en Francia.

Este deber de registro requiere el inventariado de la actividad en cuestión, esto es, su diseño previo y el trazado de los flujos de datos asociados, como indica la respectiva guía de la AEPD.

El cometido de registro de cada tratamiento exige un esfuerzo previo pero sus ventajas, más allá del deber de cumplimiento legal, compensan ampliamente dicho esfuerzo. La trazabilidad previa de un tratamiento nos permite determinar de forma consciente qué datos van a recabarse, cómo, en base a qué finalidad y cuál será el destino y tratamiento final de los mismos. Esta labor aportará eficacia y eficiencia al proceso de tratamiento de información precisa.

Las reflexiones previstas pueden apreciarse en lo establecido al respecto por la Comisión de Control de Informaciones Nominativas de Mónaco. El organismo monegasco destaca un enfoque técnico y empresarial para el registro de tratamientos de informaciones nominativas.

Basta pensar en una empresa que precisa recabar información para reincorporar al trabajo presencial a su personal tras un período de cuarentena o confinamiento, preguntando sobre quién podría continuar en modo teletrabajo, quién se ha infectado o quién padece patologías sensibles en relación con el COVID. Habría dos maneras de acometer esta labor informativa, de forma organizada o sin haber reflexionado sobre ello.

Si previamente se registra el tratamiento informativo a realizar y se trazan los flujos informativos asociados al tratamiento, la empresa centralizará la recogida de información en una unidad concreta contando así con un archivo de información agregada, sin perjuicio de disponer igualmente de ficheros deslocalizados, pero debidamente identificados y conectados con ese archivo central. Ello permitirá a la empresa contar con información veraz, exacta y actualizable.
Lo contrario sumiría a la empresa en un caos informativo sin poder controlar en cada momento que datos se recaban ni quién o cómo lo hace y con referencias duplicadas, pero no coincidentes. Si se traslada ese escenario a una región, nación u organización supranacional puede comprenderse fácilmente el caos informativo que afecta a la lucha contra la pandemia.

Respetar la normativa de protección de datos y diseñar previamente las actividades de tratamiento de información vinculadas al COVID no sólo preservará la privacidad de las personas afectadas, sino que también asegurará una información fiable y de calidad.

 

Nota 1: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¿Qué son los sistemas catalíticos estructurados?

Empezaremos por definir lo que entendemos por catalizador. Si acudimos a la definición que proporciona la Real Academia Española (RAE), comprobamos que, en su primera acepción, un catalizador es:

“1. adj. Quím. Dicho de una sustancia: Que, en pequeña cantidad, incrementa la velocidad de una reacción química y se recupera sin cambios esenciales al final de la reacción” (1).

Un catalizador, básicamente, facilita la ruptura de ciertos enlaces químicos entre átomos existentes en las moléculas que reaccionan y favorece la formación de otros nuevos enlaces, permitiendo así la generación de nuevas moléculas, esto es, de los productos de la reacción.

Un aspecto importante, como bien se deduce de la definición de la RAE, es el hecho de que, una vez completada la reacción, el catalizador debe poder recuperarse y encontrarse disponible de nuevo para volver a catalizar la reacción de más moléculas, sin haber sufrido alteraciones notables. Idealmente, el catalizador debiera de recuperar su estado inicial tras de haber participado en el proceso de reacción acelerándolo. En la práctica, hay múltiples casos en los que la sustancia o el material que actúa como catalizador sufre paulatinamente cambios en sus propiedades físicoquímicas o en su estructura. Esto provoca que, a menudo, el catalizador se encuentre sometido a alteraciones notables que pueden hacerle perder eficacia en su acción catalizadora e, incluso, verse inutilizado por completo transcurrido un cierto tiempo.

Así pues, los catalizadores son sustancias que facilitan el desarrollo de reacciones químicas al contribuir a acelerar notablemente el proceso de reacción, pero sin ser uno de los elementos reaccionantes. En multitud de reacciones llevadas a cabo a nivel industrial, se utilizan catalizadores para poder obtener los productos de reacción en un tiempo razonable y en una cantidad apreciable. Incluso en nuestra vida diaria, nuestros actos más cotidianos pueden requerir del empleo de catalizadores para facilitarnos las cosas o para lograr mantener un entorno de vida más saludable y menos expuesto a sustancias nocivas.

Un ejemplo sencillo lo podemos encontrar en los convertidores catalíticos de los gases de escape de nuestros vehículos de combustión. En dichos vehículos, los gases de escape son obligados a atravesar un dispositivo con una geometría particular en cuyas paredes internas se encuentra depositada la capa de material que actuará como catalizador de varias reacciones químicas. Estas reacciones químicas permiten que, tras haber atravesado este pequeño reactor catalítico, los gases que se emiten por el tubo de escape sean mucho menos nocivos. En pleno funcionamiento del convertidor catalítico, las únicas sustancias que se emiten por el tubo de escape son nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).

Motor Diagrama esquemático del interior de un convertidor catalítico de un automóvil. Adaptado de (2).

Existen múltiples catalizadores para infinidad de reacciones químicas. Así, podemos encontrar toda clase de catalizadores que presentan numerosos formatos: los hay desde sustancias líquidas que pueden mezclarse con otros reactivos líquidos, pasando por otros en forma de lecho de partículas sólidas granulares que se ponen en contacto con reactivos en un medio fluido, ya sea líquido o gaseoso, hasta llegar a materiales catalíticos muy avanzados, como los de los convertidores catalíticos de la imagen anterior. Estos últimos, por encontrarse depositados sobre un sustrato con una estructura geométrica dada, son los que denominamos catalizadores estructurados, y los reactores químicos en los que se colocan son, por lo tanto, reactores catalíticos estructurados.

Estos catalizadores y sistemas de reacción estructurados representan un notable avance en el campo de la ingeniería de reactores, ya que combinan una serie de características que los convierten en tecnologías altamente innovadoras y eficientes. Entre sus principales ventajas, cabe destacar que permiten una mejor gestión del calor intercambiado en el proceso de reacción, así como una mejora en la transferencia de materia durante la reacción química, facilitando así el contacto entre los reactivos y el material catalítico y también el proceso de liberación de los productos de la reacción, por lo que estos pueden abandonar el reactor mucho más rápidamente.

En el desarrollo de este tipo de materiales avanzados, se precisa una aproximación multidisciplinar. Así, es necesario combinar una serie de saberes y disciplinas que involucran, entre otras, a la química, la ingeniería química, la ingeniería térmica y de materiales, la mecánica de fluidos, las matemáticas e, incluso, la informática. Ello supone una oportunidad magnífica para que científicos y profesionales de diferentes ámbitos de la ciencia y la tecnología participen, de manera conjunta, en el desarrollo de estas pequeñas obras de arte que mejoran nuestra calidad de vida y nos permiten obtener, de manera mucho más eficiente y rápida, numerosos productos que nuestra sociedad necesita y demanda.

 

(1) Definición de catalizador, Diccionario de la lengua española de la Real Academia de la Lengua Española (RAE): https://dle.rae.es/?w=catalizador

(2) Universidad de California en Berkeley (EE.UU.), 2009:

http://www.cchem.berkeley.edu/molsim/teaching/fall2009/catalytic_converter/bkgcatcon.html

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por Fernando Bimbela Serrano, investigador del Grupo de Reactores Químicos y Procesos para la Valorización de Recursos Renovables del Instituto de Materiales Avanzados (InaMat) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA)

La actriz a la que le debemos el GPS

Cada vez tenemos menos mujeres en las carreras llamadas STEM (que en inglés significa Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas). Sin embargo, en la totalidad del sistema universitario español, casi el 60% de los estudiantes son mujeres.

Podemos preguntarnos las causas de por qué ocurre esto. Por un lado, es muy importante la educación. Hay muchas familias, padres y madres, que consideran que las carreras STEM, como las ingenierías, son cosa de hombres. Sin embargo, esto no es cierto, ya que las carreras STEM tienen un elemento social muy valorado por las mujeres. Por ejemplo, en ingeniería queremos inventar nuevos dispositivos que puedan mejorar la calidad de vida de las personas y eso, sin lugar a dudas, tiene claramente un fin social, muy apreciado por la sociedad en general y, especialmente, por las mujeres. Además, se necesitan, y se van a necesitar para el año 2020, profesionales STEM que deberían ser mujeres al menos en un 50%.

Por otro lado, también está la carencia de referentes femeninos para explicar la falta de interés de las chicas por las carreras técnicas. Desgraciadamente, en las ingenierías de la universidad, las mujeres estamos en clara minoría dentro de las plantillas de personal docente e investigador y, si no hay maestras, no hay alumnas.

Conocer a las ingenieras del pasado

Por todo ello, es preciso movilizarse y hacer algo para visibilizar a las mujeres que trabajamos en STEM. En este sentido, hay que mencionar las acciones de fomento de las ciencias llevadas a cabo por la Real Academia de Ingeniería, con diversas actividades para potenciar la inclusión y la vocación de niñas y jóvenes en este ámbito con el fin de desterrar la concepción de que las mujeres que tienen vocación por esas áreas son raras o “frikis”.

La UPNA (Universidad Pública de Navarra) no se queda atrás en este campo. Así, ofrece a los centros de enseñanza un programa de charlas de divulgación científica, en las que el profesorado acude a los centros escolares. También organiza las Semanas de la Ciencia, durante el mes de noviembre, ofertando actividades para diferentes públicos, por citar dos ejemplos.

Otra actividad que quiero destacar es la obra de teatro titulada “Yo quiero ser científica“, en la que nueve profesoras de la Universidad damos vida a mujeres científicas del pasado. En ella, visibilizamos a estas mujeres y contamos su historia de una manera positiva, comentando los problemas que tuvieron que vencer en su época para poder desarrollarse como científicas. Esto concluye con un coloquio final, donde le contamos al público (fundamentalmente, escolares) a qué nos dedicamos en nuestra carrera investigadora actual y así poder dar a conocer el papel de la mujer en la ciencia en este momento.

Actriz e ingeniera

En esta obra de teatro interpreto a Hedy Lamarr, llamada, en realidad, Hedwig Eva Maria Kiesler. Esta austríaca, nacida en 1914, fue actriz de cine e inventora. Mujer adelantada a su tiempo, su gran contribución a la sociedad consistió en una patente que permitiría las comunicaciones inalámbricas.

Hedy Lamarr

Hedy era hija única de un matrimonio acomodado de origen judío. Su madre era pianista y su padre, banquero. Desde pequeña, destacó por su inteligencia y fue considerada por sus profesores como superdotada. Empezó sus estudios de ingeniería a los 16 años, pero los abandonó para dedicarse al mundo del escenario. Por eso, fue a Berlín para estudiar arte dramático.

Fue precisamente actuando donde conoció al que sería su marido, Friedrich Mandl, un rico y poderoso fabricante de armamento que arregló con sus padres un matrimonio de conveniencia, en contra de la voluntad de Lamarr. Fue tratada como una esclava y aprovechó su soledad para continuar sus estudios de ingeniería.

Finalmente, Lamarr se escapó de su marido refugiándose en París y, posteriormente, en Londres. Vendió sus joyas y huyó a los Estados Unidos. En el mismo barco en el que se trasladó a Estados Unidos, consiguió un contrato como actriz y comenzó a llamarse Hedy Lamarr.

Gracias, Lamarr, por la WIFI

Lamarr conocía los horrores del régimen nazi por su marido Mandl, simpatizante del fascismo, y por su condición de judía, y ofreció al gobierno de los Estados Unidos toda la información confidencial de la que disponía. Además, quería contribuir a la victoria aliada, por lo que se puso a trabajar para la consecución de nuevas tecnologías militares, elaborando un sistema de comunicaciones secreto.

Hedy Lamarr pasó a la historia no sólo por su aportación al séptimo arte, sino también por sus descubrimientos en el campo de la defensa militar y de las telecomunicaciones. Así, ideó junto a su amigo, el compositor George Antheil, un sistema de detección de los torpedos teledirigidos. Este sistema estaba inspirado en un principio musical. Funcionaba con ochenta y ocho frecuencias, equivalentes a las teclas del piano, y era capaz de hacer saltar señales de transmisión entre las frecuencias del espectro magnético. Fue patentado y le llamaron el Sistema Secreto de Comunicaciones. Estados Unidos lo utilizó por primera vez durante la crisis de Cuba y, después, como base para el desarrollo de las técnicas de defensa antimisiles.

Finalmente, se le dio utilidad civil en el campo de las telecomunicaciones, siendo precursor de las comunicaciones inalámbricas, el bluetooth, la comunicación de datos WIFI que disfrutamos todos hoy en día o el GPS que tan útil nos resulta cuando viajamos.

 

Esta entrada al blog ha sido elaborada por Silvia Díaz Lucas, doctora en Ingeniería de Telecomunicación, profesora del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), donde también es investigadora en el Instituto de Smart Cities (ISC) y subdirectora de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación (ETSIIT); es autora e intérprete de la obra “Yo quiero ser científica”, en la que da vida a la actriz y tecnóloga Hedy Lamarr

Nota: la versión original de este artículo se publicó en “The Conversation”