Nanotecnología en el futuro

La nanotecnologia evoluciona cada día con vísperas a aportar mayores avances que introduzcan cambios sustanciales en la vida del ser humano moderno, es por ello que compartimos el siguiente video que focaliza en algunos conceptos a los que puede aportar en un futuro, tal vez… no tan lejano:

¿Qué podría aportarnos la Nanotecnología?

La nanotecnología es tan importante porque podría tener el potencial para resolver muchos de los problemas de la humanidad.

Si se desarrolla de forma responsable, la nanotecnología podría resolver problemas en los países más pobres del mundo tan importantes como enfermedades, hambre, falta de agua potable y falta de casas. Si se desarrolla de forma no responsable, la nanotecnología podría ser algo muy peligroso, permitiendo la fabricación de armas muy pequeñas con una fuerza de destrucción inimaginables. Algunos expertos creen que su impacto sobre nuestra vida será tan importante como en su día fue el impacto de la medicina o el impacto de los ordenadores.

Con ayuda de la nanotecnología, en el futuro se podrán lograr los siguientes beneficios:

• Fabricar nuevos materiales como ropa que cambia de color, nuevos adhesivos, nuevos materiales para la construcción que se autolimpian, robots con capacidad de "ver" y "sentir"....
  
  
• Nuevos tecnologías de la información, tales como la computación cuántica y microchips capaces de almacenar trillones de bytes de información en un aparato tan pequeño como la punta de un alfiler
  
  
• Avances médicos, incluyendo la administración de medicinas y la detección y tratamiento de enfermedades como el cáncer. Con la nanotecnología se podrá construir pequeños "naves sanguíneas" que transportan medicinas directamente all tumor de un cáncer para destrozarlo
  
  
• Beneficios para el medioambiente como la purificación de agua, sistemas para controlar la contaminación, nuevas fuentes de energía sostenible y limpia etc.

La siguiente imagen ilustra gráficamente el impacto que tendría sobre las principales áreas de estudio más representativas de la vida humana:

¿Qué es la nanotecnología?

La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, 

manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.

Historia

El ganador del premio Nobel de Física de 1965, Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en el célebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California) el 29 de diciembre de 1959, titulado En el fondo hay espacio de sobra (There's Plenty of Room at the Bottom).

Otras personas de esta área fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molécula principal que jugaba un papel clave en la regulación de todos los procesos del organismo, revelando la importancia de las moléculas como determinantes en los procesos de la vida.

Pero estos conocimientos fueron más allá, ya que con esto se pudo modificar la estructura de las moléculas, como es el caso de los polímeros o plásticos que hoy en día encontramos en nuestros hogares. Pero hay que decir que a este tipo de moléculas se les puede considerar “grandes”.

Hoy en día la medicina tiene más interés en la investigación en el mundo microscópico, ya que en él se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan las enfermedades, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido más beneficiadas como es la microbiología, inmunología, fisiología; han surgido también nuevas ciencias como la Ingeniería Genética, que ha generado polémicas sobre las repercusiones de procesos como la clonación o la eugenesia.

El desarrollo de la nanociencia y la nanotecnología en América Latina es relativamente reciente, en comparación a lo que ha ocurrido a nivel global. Países como México, Costa Rica, Argentina, Venezuela, Colombia, Brasil, Argentina y Chile contribuyen a nivel mundial con trabajos de investigación en distintas áreas de la nanociencia y la nanotecnología. Además, algunos de estos países cuentan también con programas educativos a nivel licenciatura, maestría, posgrado y especialización en el área.

Máquinas de estados

A continuación compartimos un video con una breve introducción del  concepto y definición para la construcción  de pequeñas máquinas de estado:

¿Qué es una Máquina de estados?

Se denomina máquina de estados a un modelo de comportamiento de un sistema con entradas y salidas, en donde las salidas dependen no sólo de las señales de entradas actuales sino también de las anteriores.

Las máquinas de estados se definen como un conjunto de estados que sirve de intermediario en esta relación de entradas y salidas, haciendo que el historial de señales de entrada determine, para cada instante, un estado para la máquina, de forma tal que la salida depende únicamente del estado y las entradas actuales.

Una máquina de estados se denomina máquina de estados finitos (FSM por finite state machine) si el conjunto de estados de la máquina es finito, este es el único tipo de máquinas de estados que podemos modelar en un computador en la actualidad; debido a esto se suelen utilizar los términos máquina de estados y máquina de estados finitos de forma intercambiable. Sin embargo un ejemplo de una máquina de estados infinitos sería un computador cuántico esto es debido a que los Qubit que utilizaría este tipo de computadores toma valores continuos, en contraposición los bits toman valores discretos (0 ó 1). Otro buen ejemplo de una máquina de estados infinitos es una Máquina universal de Turing la cual se puede definir teóricamente con una "cinta" o memoria infinita.

La representación de una máquina de estados se realiza mediante un Diagrama de estados, sin embargo también es posible utilizar un Diagrama de flujo.

Es posible clasificar las máquinas de estados en aceptoras o transductoras:

·         Aceptoras (también llamadas reconocedoras o discriminadoras): Son aquellas en donde la salida es binaria (sí/no), depende únicamente del estado y existe un estado inicial. Puede decirse, entonces, que cuando la máquina produce una salida "positiva" (es decir, un "si"), es porque ha "reconocido" o "aceptado" la secuencia de entrada. En las máquinas de estados aceptoras, los estados con salida "positiva" se denominan estados finales.

·         Transductoras: Son las más generales, que convierten una secuencia de señales de entrada en una secuencia de salida, pudiendo ésta ser binaria o más compleja, depender de la entrada actual (no sólo del estado) y pudiendo también prescindirse de un estado inicial.

La bibliografía a veces llama autómata finito a las aceptoras, mientras que en otros casos se emplea autómata como sinónimo de máquina de estados sin importar su tipo.

Las aceptoras son los de mayor interés en la Teoría de la Computación, más precisamente en la Teoría de autómatas, siendo éstas ramas de la matemática. Las transductoras, en cambio, lo son en la electrónica digital y la computación práctica. Es por eso que, por lo general, en los textos sobre matemática y ciencias de la computación se suele hablar de autómatas (y se refieren a las aceptoras) mientras que los de electrónica y computación práctica hablan de máquinas de estados (y se refieren a los transductoras).

En UML (Lenguaje Unificado de Modelado), dice que una máquina de estado es aquel comportamiento que permite hacer un seguimiento de la vida de un objeto en el transcurso de un tiempo finito.

Asi se hace la producción Animatrónica

A continuación compartimos un video en el que se visualiza la aplicación de la animatrónica en la industria del cine, para dar vida a todas películas con criaturas fantásticas y absolutamente reales:

¿Qué es la Animatrónica?

La animatronica es la técnica que mediante mecanismos electrónicos controla diversas marionetas u otros muñecos. La animatronica tiene su fuerte en la industria cinematográfica pero no solo se utiliza en este campo, también podemos ver marionetas animatronicas en distintos parques temáticos o en parque de diversiones, etc. con el único fin de entretener. 

A diferencia de las imágenes controladas por computador, El animatronic presenta ante cámara el objeto tangible autenticos objetos que se mueven en tiempo real y haciendo mas realista la filmación. La animatronica ha ido avanzando a lo largo del tiempo haciendo eu las marionetas sean cada vez mas y mas reales. La animatrónica de hoy en día emplea dispositivos controlados por ordenador, así como controles por radio o manuales. Los movimientos específicos se consiguen mediante motores eléctricos, cilindros neumáticos o hidráulicos y mecanismos controlados por cable. La tecnología ha avanzado al punto de que los muñecos animatrónicos pueden llegar a ser indistinguibles de su “alter ego”.