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El ingenioso dispositivo que transforma cáscaras de nuez y gotas de agua en energía

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Un equipo de la Universidad de Waterloo logró abastecer una calculadora utilizando residuos y abrió la puerta a alternativas limpias para dispositivos en zonas remotas o sin electricidad

Un pequeño dispositivo, del tamaño de una moneda, logró transformar cáscaras de nuez desechadas y simples gotas de agua en energía capaz de alimentar una calculadora. Este desarrollo, realizado por investigadores de la Universidad de Waterloo, se presenta como una alternativa de bajo costo para la generación de energía limpia, con potencial para abastecer pequeños aparatos electrónicos en zonas donde la electricidad resulta escasa.

El generador, denominado WEG (generador eléctrico inducido por agua), utiliza la estructura porosa de la cáscara de nuez para producir electricidad. Al depositar una gota de agua sobre la cáscara, el líquido se evapora y circula a través de una red de diminutos poros, transportando iones cargados eléctricamente. Estos iones, al interactuar con la superficie, crean un desequilibrio de carga que genera electricidad.

Dos electrodos recogen esta carga, permitiendo que el dispositivo funcione como fuente de energía renovable y accesible, explicó la universidad.

El joven investigador lideró elEl joven investigador lideró el proyecto que creó un generador inspirado en la naturaleza de la cáscara de nuez (University of Waterloo)

Origen e inspiración del desarrollo

Nazmul Hossain, candidato a doctorado en ingeniería mecánica y mecatrónica, lideró el desarrollo bajo la supervisión de Norman Zhou y Aiping Yu. Hossain relató a la Universidad de Waterloo que la inspiración surgió tras observar la estructura interna de una cáscara de avellana con un microscopio electrónico. La disposición compleja de canales, diseñada para transportar agua y nutrientes durante el crecimiento de la nuez, resultó ideal para la recolección de energía hidrovoltaica. “Todo ocurre con nada más que una gota de agua y la arquitectura natural de la cáscara, sin necesidad de triturar, remojar ni procesos complejos”, señaló Hossain.

El equipo probó cáscaras de cuatro tipos de nueces y concluyó que la de nuez común ofrecía el mayor potencial eléctrico. Para mejorar el rendimiento, los investigadores limpiaron, trataron, pulieron y cortaron las cáscaras en formas precisas.

Al conectar cuatro unidades WEG —cada una compuesta por cáscaras, gotas de agua, electrodos, cables y una carcasa impresa en 3D—, lograron suministrar energía para una calculadora con pantalla LCD, detalló la Universidad de Waterloo.

Los patrones microscópicos de lasLos patrones microscópicos de las cáscaras vegetales revelaron un diseño eficiente para canalizar agua y liberar energía (Captura de pantalla/Universidad Waterloo)

Bioenergía: el potencial de residuos agrícolas

El interés internacional por fuentes de energía renovable alternativas impulsó investigaciones sobre el potencial de las cáscaras de frutos secos como materia prima para bioenergía. Un estudio publicado en la revista Science in School describe experimentos educativos en los que estudiantes europeos demostraron que las cáscaras de frutos secos, al quemarse, pueden liberar cantidades apreciables de energía.

Aunque el rendimiento energético de las cáscaras suele ser menor que el de otras biomasas convencionales como los pellets de madera, casos como el de la cáscara de almendra presentan resultados comparables e incluso superiores en eficiencia.

El principal valor ecológico y económico de esta alternativa radica en que las cáscaras son residuos agrícolas que no compiten con la cadena alimentaria. Además, requieren escaso procesamiento, debido a su bajo contenido de humedad y su amplia disponibilidad en regiones productoras como Estados UnidosEspaña o Irán.

Este enfoque, aparte de reducir residuos, permite explorar la producción de energía desde una perspectiva educativa y experimental, integrando químicafísica y ciencias ambientales.

La investigación concluye que utilizar cáscaras destinadas al descarte para generar energía es una práctica valiosa e innovadora, alineada con el desafío global de avanzar hacia matrices energéticas más sustentables y aprovechar al máximo los recursos disponibles.

Convertir desechos como cáscaras deConvertir desechos como cáscaras de frutos secos en electricidad representa una solución sostenible y de bajo costo para el futuro energético (Freepik)

Aplicaciones futuras de la energía hidrovoltaica

Las aplicaciones potenciales incluyen sensores ambientales para monitorear bosquesdispositivos portátiles de salud y equipos de asistencia en desastres, principalmente en regiones remotas o sin acceso a la red eléctrica. Este principio de funcionamiento permite que el dispositivo use la humedad ambiental o el sudor humano como fuente de energía, ampliando considerablemente sus posibles usos.

Actualmente, los investigadores desarrollan versiones portátiles del generador capaces de recolectar energía de la transpiración o la lluvia, y trabajan en aplicaciones prácticas como la alimentación de sensores para detectar fugas de agua. También iniciaron experimentos con madera como material alternativo a las cáscaras de nuez, buscando ampliar las opciones de materiales sostenibles.

El proyecto dirigido por Hossain y supervisado por los profesores Zhou y Yu fue publicado en la revista Energy & Environmental Materials. Esta tecnología abre posibilidades para operar dispositivos electrónicos donde la electricidad convencional no llega, utilizando materiales naturales y recursos disponibles.

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El CONICET investiga junto a una empresa privada un cultivo marino que podría generar millones en el Canal de Beagle

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El CONICET se unió a una empresa privada a fin de estudiar las condiciones ambientales donde se produce el cultivo natural de mejillones y otras zonas de posible desarrollo de esta incipiente industria. La especie es autóctona del canal Beagle y ofrece un gran potencial en la producción acuícola para la región.

La investigación está a cargo de un equipo de especialistas del Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC, CONICET) de la ciudad de Ushuaia, liderado por la científica del Consejo Irene Schloss, experta en oceanografía biológica.

La iniciativa se desarrolla en el marco de un Servicio Tecnológico de Alto Nivel (STAN) pedido por la empresa Newsan Food, que desde hace 15 años se dedica a la producción pesquera en la provincia de Tierra del Fuego y en los últimos cinco años comenzó con la industria acuícola orientada al abastecimiento del mercado interno.

En los últimos cinco añosEn los últimos cinco años Newsan Food comenzó con la industria acuícola orientada al abastecimiento del mercado interno (CADIC, CONICET)

Vale recordar que en febrero pasado la firma puso en marcha la primera producción nacional de mejillones a escala industrial, inicialmente destinada al mercado interno. La operación inaugural incluyó el envío de 10 toneladas a Buenos Aires. En total, el plan de inversiones prevé un desembolso de USD 17 millones para consolidar el proyecto.

“Este paso marca el comienzo de una expansión productiva que posicionará a la empresa en el mercado internacional de moluscos, consolidando su presencia en la industria pesquera”, habían afirmado desde la compañía. La iniciativa se inscribe en la ampliación de la matriz productiva, iniciada a partir de la comercialización de truchas y langostinos.

En el país, el consumo anual de mejillones se ubica entre 300 y 400 toneladas, abastecidas en su totalidad con importaciones desde Chile. Frente a este escenario, Newsan Food planteó como primer objetivo reemplazar ese volumen con producción local.

Luego, la idea es principalmente exportar a Estados Unidos, Comunidad Económica Europea y Rusia. Se planean enviar al exterior unas 7.500 toneladas y comercializar otras 500 en el mercado interno. Explican que por sus características más salvajes, el mejillón argentino es de mejor calidad. Además, al no haber salmoneras, el ambiente es más natural.

“Los mejillones son organismos marinos sensibles que requieren condiciones ambientales óptimas para crecer y prosperar. Por lo tanto, comprender y evaluar el entorno en el que se planea realizar su cultivo es fundamental para el éxito a largo plazo de la actividad productiva”, señaló Schloss.

El estudio se realiza a través de la medición y análisis de variables ambientales y biológicas clave, como la temperatura del agua, salinidad, concentración de oxígeno, de amonio, de clorofila y presencia y caracterización del fitoplancton, que constituye el alimento de los mejillones, con énfasis en la presencia de especies productoras de toxinas (marea roja) para determinar condiciones que puedan ser favorables para el cultivo de estos organismos.

El estudio se realiza aEl estudio se realiza a través de la medición y análisis de variables ambientales y biológicas clave (CADIC, CONICET)

Al respecto, Schloss consideró que “estudiar el ambiente marino del canal Beagle es importante por muchas razones, pero además es bueno ver que esos estudios puedan tener un impacto real en las actividades productivas de la región más austral del continente”.

La bióloga destacó las capacidades técnicas y científicas para generar información útil tanto para el sector público como para las empresas: “Cuando se trabaja en conjunto, todos ganamos, se toman mejores decisiones y la ciencia vuelve a la sociedad de manera concreta”, señala. El proyecto está diseñado en un plazo total de doce campañas, que finalizarán en octubre.

(CADIC, CONICET).(CADIC, CONICET).

Por su parte, Fabio Delamata, gerente de Newsan Food, dijo que “el objetivo de la empresa es realizar un estudio del ambiente marino para consolidar la creación de un polo de desarrollo acuícola, con base sostenible, cuidado del medio ambiente y proyección industrial. Trabajar junto al CONICET es ir acompañando trabajo con datos e información, para así llegar a un resultado sólido, certero y a largo plazo”.

“Los resultados proyectan oportunidades económicas para la comunidad local mediante la generación de empleo, fortaleciendo la conciencia ambiental, como una alternativa para la diversificación de la matriz productiva y promoviendo la sostenibilidad del desarrollo mitícola en Almanza, una localidad situada sobre la costa del Canal Beagle a 75 km de Ushuaia”, aseguraron desde el CONICET.

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Bienestar

Estetoscopios con inteligencia artificial logran detectar enfermedades cardíacas en segundos

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Un dispositivo que combina sonido, electrocardiograma y análisis on line tendría capacidad para identificar problemas graves antes de que se conviertan en emergencias.

El estetoscopio, creado en 1816, es una pieza central en la medicina clínica. Hoy, una innovación tecnológica lo convierte en un aliado renovado para la salud cardiovascular. Se trata de una versión equipada con inteligencia artificial (IA) capaz de analizar en segundos el sonido del corazón, registrar un electrocardiograma y procesar los datos con algoritmos entrenados en miles de pacientes.

El dispositivo reemplaza la tradicional campana por un sensor del tamaño de una carta de naipes que se coloca en el pecho. Allí capta señales eléctricas y acústicas del corazón, que luego son enviadas a la nube. La IA interpreta esas señales y envía el resultado al teléfono del médico en apenas 15 segundos.

Según explicó la Dra. Sonya Babu-Narayan, directora clínica de la British Heart Foundation: “Necesitamos innovaciones como estas, que permitan la detección temprana de la insuficiencia cardíaca, porque muy a menudo esta afección solo se diagnostica en una etapa avanzada cuando los pacientes acuden al hospital como emergencia”.

Qué enfermedades logra detectar el estetoscopio con IA

La tecnología no solo escucha lo que un oído entrenado no alcanza a distinguir, sino que además interpreta patrones invisibles a simple vista. Los estudios realizados en más de 12.000 pacientes en Londres demostraron que quienes fueron evaluados con el dispositivo tuvieron:

  • 2,33 veces más probabilidades de recibir diagnóstico temprano de insuficiencia cardíaca.
  • 3,45 veces más probabilidades de detectar fibrilación auricular, un trastorno del ritmo cardíaco que eleva el riesgo de accidente cerebrovascular.
  • 1,92 veces más probabilidades de identificar valvulopatías, es decir, alteraciones en el funcionamiento de las válvulas cardíacas.

El Dr. Mihir Kelshiker, parte del equipo investigador del Imperial College London, señaló: “A la mayoría de las personas con insuficiencia cardíaca, solo se les diagnostica la patología cuando llegan a urgencias gravemente enfermas. Este ensayo demuestra que los estetoscopios con IA podrían cambiar esta situación”.

Una herramienta pensada para la atención primaria

La gran diferencia de este avance es que permite llevar la detección al consultorio médico, sin necesidad de estudios complejos ni esperas prolongadas. En una consulta de rutina, el profesional podría anticipar problemas que, de otro modo, aparecerían en un estadio avanzado.

Investigadores del Imperial College de Londres probaron el estetoscopio en más de 12.000 pacientes. (Foto: Adobe Stock)
Investigadores del Imperial College de Londres probaron el estetoscopio en más de 12.000 pacientes. (Foto: Adobe Stock)

El Dr. Patrik Bachtiger, del Instituto Nacional del Corazón y los Pulmones del Imperial College, lo resume así: “Es increíble que un estetoscopio inteligente pueda usarse para un examen de 15 segundos y que luego la IA pueda entregar rápidamente un resultado que indique si alguien tiene insuficiencia cardíaca, fibrilación auricular o enfermedad de la válvula cardíaca”.

Los investigadores resaltan que esta tecnología ya está disponible en algunos consultorios de cabecera en el Reino Unido y planean extenderla a más regiones. Para la Argentina, donde las enfermedades cardiovasculares representan una de las principales causas de muerte, su llegada podría significar un cambio relevante en la prevención y el tratamiento temprano.

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Bienestar

Caminar más rápidamente de lo habitual puede reducir la fragilidad en adultos mayores, según un estudio

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Después de los 60 años, es importante mantenerse activo. Hacer alguna actividad física es lo que recomiendan los especialistas a personas de todas las edades, caminar es una de las opciones y en los últimos tiempos se viene debatiendo mucho acerca de la cantidad de pasos que debemos dar a diario para mantenernos en forma y favorecer la salud.

Sin embargo, cada vez hay más evidencias científicas que señalan que no solo importa la distancia recorrida, sino la velocidad a la que la recorremos y un nuevo estudio realizado por expertos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chicago reveló que caminar más rápido puede mejorar la salud de los adultos mayores frágiles.

Una caminata en grupo es una buena opción. (Foto: Adobe Stock)
Una caminata en grupo es una buena opción. (Foto: Adobe Stock)

Es bien sabido que en los adultos mayores es importante mantenerse activo para evitar la fragilidad, una condición médica que los hace más vulnerables a sufrir caídas u otros accidentes en situaciones cotidianas. Entre los signos que pueden alertar de un estado de fragilidad se destacan:

  • Pérdida de peso sin razón conocida.
  • Lentitud de movimientos.
  • Sensación de debilidad.
  • Cansancio persistente.
  • Escasez de actividad física.

La mayoría de ellos está relacionada con el nivel de actividad, por lo que caminar puede ser una forma muy eficaz de mejorar la salud física y mantener la independencia durante más tiempo.

El ritmo al que hay que caminar

Si bien generalmente se usaba lo que se conoce como la “prueba del habla” para medir la intensidad del paseo y que sugiere caminar a un ritmo en el que resulte difícil cantar, pero aún sea posible mantener una conversación con comodidad, esta medida es subjetiva y no siempre resulta fácil de aplicar.

Los resultados del nuevo estudio se publicaron en PLOS One y demostraron que caminar un poco más rápido –concretamente, dando 14 pasos más por minuto de lo habitual– puede mejorar de forma significativa la condición física de personas mayores frágiles o en riesgo de serlo. La cadencia al caminar o cantidad de pasos por minuto es una manera práctica y clara de medir la intensidad del ejercicio.

En un análisis complementario a un ensayo clínico controlado, el doctor Daniel Rubin, de UChicago Medicine, y su equipo trabajaron con personas mayores consideradas frágiles o en riesgo de serlo, que participaron en programas de caminata organizados en sus residencias, bajo la supervisión de personal especializado. Todos llevaban dispositivos en el muslo que registraban su cadencia al caminar, algunos grupos caminaban a su ritmo habitual y otros eran animados a caminar “tan rápido como les resultara seguro”.

Los investigadores comprobaron así que quienes aumentaron su ritmo al caminar en al menos 14 pasos por minuto –hasta alcanzar unos 100 pasos por minuto– experimentaron una notable mejoría en su capacidad funcional, algo que se midió por la distancia que podían recorrer en una prueba estandarizada. “Las personas que no han experimentado la fragilidad no pueden imaginar la gran diferencia que supone no cansarse al ir al supermercado o no tener que sentarse mientras están afuera”, dijo Rubin.

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