Un poco de ciencia, por favor

El teléfono móvil, ciencia ficción en la palma de la mano

Ignacio Mártil
Catedrático de Electrónica. Universidad Complutense de Madrid

Pocos dispositivos han transformado los hábitos de vida cotidiana como lo ha hecho el teléfono móvil en la última década. Además de realizar la operación para la que inicialmente fueron concebidos, es decir, hacer llamadas de teléfono, con la tecnología inalámbrica actual se puede navegar por Internet, enviar y recibir correo electrónico, jugar a juegos de vídeo, realizar fotos con excelentes cámaras digitales que van incorporadas en casi todos ellos, efectuar cálculos, localizar una posición mediante GPS, escuchar música, etc. Todas estas operaciones se realizan con un dispositivo que pesa poca más de 100 gr., cabe en la palma de la mano y cuesta entre 100 y 800 euros, dependiendo de sus prestaciones.

¿Cómo ha sido posible llegar a este grado de desarrollo tan asombroso?

Un sistema de telefonía móvil consta de dos partes: el teléfono o terminal y la red de comunicaciones que permite la interconexión entre ellos. En este artículo repasaré brevemente la historia de esta tecnología, describiré el propio teléfono, cómo es su estructura interna, cuáles son sus propiedades esenciales y finalizaré con la situación actual del mercado de la telefonía móvil. Posteriormente, en otro artículo, analizaré el funcionamiento de las redes de telefonía móvil.

1.      Una breve historia de la telefonía móvil

Desde el punto de vista histórico, la tecnología móvil es muy reciente, ya que el primer teléfono que puede calificarse de móvil se fabricó durante la Segunda Guerra Mundial, cuando el ejército de los EEUU resolvió el problema de las comunicaciones a distancia sin hilos mediante el equipo Handie Talkie H12-16. Estos equipos se emplearon también para comunicaciones civiles a finales de los años 40, comercializados por la Bell Telephone, aunque de móviles tenían únicamente el nombre, ya que eran enormes y pesados por lo que su uso estaba prácticamente limitado para llevarlos en automóviles.

El primer teléfono móvil propiamente dicho es del año 1984, cuando Motorola presentó oficialmente el DynaTAC 8000X. El teléfono pesaba cerca de 1 kg, tenía un tamaño de 33 x 4,5 x 9 centímetros y su batería duraba ocho horas en espera o una hora de comunicación. El tiempo de recarga de la batería era de 10 horas y costaba 4.000 $ de 1984 (~10.000 € de 2016). A pesar del coste tan elevado, se vendieron cerca de 300.000 unidades en menos de un año.

Motorola Dyna TAC 8000x, con su diseñador, Martin Cooper.

Durante los años 90, la tecnología evolucionó muy rápidamente y en poco tiempo los teléfonos móviles aumentaron espectacularmente sus prestaciones, al mismo tiempo que se redujo su tamaño y peso. De esos años es uno de los móviles más célebres, también de Motorola, el Micro TAC, que incorporó un diseño innovador, mediante el cual el altavoz se recogía sobre el teclado.

Entre finales de los años 90 y el comienzo del siglo XXI, el dominio del mercado correspondió al fabricante finlandés Nokia, que llegó casi a monopolizar el mercado de los móviles baratos y de reducido tamaño durante más de una década. Uno de sus productos más populares y vendidos fue el Nokia 3210, que se muestra en la siguiente figura junto con el Motorola Micro TAC y el primer iPhone:

Izquierda: Motorola Micro TAC, el dominador de la telefonía móvil de los años 90. Centro: Nokia 3210. Derecha: el primer iPhone

Simultáneamente al éxito arrollador de Nokia, aparecieron en el mercado una multitud de nuevos fabricantes: Blackberry, Samsung, Sony Ericsson, HTC, Alcatel, LG, etc.

La auténtica novedad del sector llegó el 9 de enero de 2007, hace ahora diez años, cuando Steve Jobs presentó el iPhone, un terminal que revolucionó por completo la industria de las telecomunicaciones, inaugurando la era de los teléfonos inteligentes (smartphones) [1]. El dispositivo contaba con una pantalla táctil de 3,5 pulgadas que cubría todo el frontal del terminal, diseño que ha inspirado la práctica totalidad de los modelos posteriores y que ha llegado hasta nuestros días, ya que casi todos los teléfonos móviles que se comercializan en la actualidad reproducen la idea del iPhone original.

Este es el vídeo (en inglés, con subtítulos en castellano, que hay que activar) de la presentación que hizo Steve Jobs el 9 de enero de 2007:

Con diez años de perspectiva, quizás lo más notable del iPhone es el hecho de que el modelo original era conceptualmente perfecto. Los automóviles tuvieron que evolucionar durante casi 40 años hasta que se fabricaron en la configuración que conocemos hoy. En su primer intento, Apple logró encontrar la encarnación perfecta del smartphone moderno, la forma estándar del teléfono inteligente tal y como la conocemos hoy en día.

La llegada del primer iPhone marcó una frontera nítida: en la actualidad, no es sólo que casi todos los adultos en el mundo desarrollado tengan un teléfono inteligente en el bolsillo; es que en la actualidad, casi todos los adultos en el mundo desarrollado tienen un ordenador personal en el bolsillo.

La llegada de los smartphones supuso la práctica desaparición de los dominadores del mercado de los años anteriores: Motorola fue adquirida por el fabricante asiático Lenovo, Blackberry prácticamente ha dejado de existir, Nokia continúa sin levantar cabeza, etc.

Los smartphones, dispositivos táctiles con la pantalla ocupando todo el frontal, han revertido la tendencia en la reducción del tamaño, debido a que incorporan pantallas que los hacen parecer ordenadores en miniatura, tal y como muestra la siguiente figura:

Evolución del tamaño de los teléfonos móviles desde la aparición del Dyna TAC 8000x, hasta nuestros días

2.     Dentro de un teléfono móvil

Un teléfono móvil incorpora en su reducido espacio un altavoz compacto, un micrófono, un teclado, una pantalla de visualización, una antena (que en los móviles actuales ya no se ve) y una placa base que incorpora numerosos circuitos integrados, microprocesadores que hacen de cada teléfono un ordenador en miniatura. Cuando se conecta a una red inalámbrica, este conjunto compacto de tecnologías permite hacer llamadas telefónicas o intercambiar datos con otros teléfonos y ordenadores de todo el mundo. Los componentes funcionan con un consumo de energía eléctrica mínimo, de manera tan eficiente que una minúscula batería puede alimentar el teléfono durante 24-72 horas, en promedio.

De todos esos componentes, el que hace posible obtener las prestaciones tan asombrosas que tiene es la placa base, donde se insertan los microprocesadores que hacen posible realizar todas las funciones señaladas. Con toda seguridad, el gran número de circuitos integrados incorporados en un espacio tan reducido es el principal avance tecnológico que incorpora el teléfono móvil. En la imagen siguiente se puede ver el anverso y el reverso de la placa base de uno de los móviles de mayor éxito comercial en el mundo, desde que se presentó en el mercado en marzo de 2013: el Samsung Galaxy S4. Los dispositivos posteriores a este modelo disponen de procesadores más rápidos y con mayor capacidad, pero la estructura y disposición de componentes es muy similar a la mostrada en la imagen:

Imagen del anverso (superior) y el reverso (inferior) de la placa base de un teléfono Samsung Galaxy S4. Los cuadrados rebordeados en diferentes colores son los distintos microprocesadores (circuitos integrados) que incorpora. En la parte izquierda de la imagen se identifica el fabricante de cada microprocesador y la función que desempeñan. Fuente: Inside the Samsung Galaxy S4 Smartphone.

 El corazón del teléfono móvil son los circuitos integrados que hacen posible realizar todas y cada una de las funciones descritas en el párrafo anterior; entre ellos destaca el procesador (Samsung Eynos 5410), que es la unidad de control del dispositivo, lo que en los ordenadores portátiles y de sobremesa se denomina la CPU (Control Process Unit), se aprecian también los chips de memoria, los dispositivos que controlan las señales de audio y vídeo, etc. Todos y cada uno de esos chips son circuitos integrados que incorporan en su interior cientos e incluso miles de millones de transistores, fabricados mediante las tecnologías microelectrónicas que se usan para la fabricación de los microprocesadores de los ordenadores personales, de la tecnología aeronáutica o de defensa.

La tecnología de los teléfonos móviles constituye hoy en día el principal impulsor de la industria electrónica, papel que desempeñó en otros tiempos la industria militar con sus sistemas de armas tales como radar, misiles, sistemas de visión nocturna, etc.

Uno de los aspectos singulares que llama la atención de la imagen anterior es que en un mismo teléfono están incluidos chips de marcas que rivalizan en el mercado mundial: Samsung e Intel compiten en el mercado de los circuitos integrados (Intel es el primer fabricante, Samsung el segundo), lo cual pone de relieve una característica de esta industria: la rivalidad entre marcas, unida a la colaboración en determinadas áreas tecnológicas.

Asombra que tal concentración de alta tecnología tenga unos precios más o menos asequibles, lo que se debe a la gigantesca economía de escala que genera la industria de la telefonía móvil. El año pasado 2016, las diez primeras empresas del sector facturaron por valor de más de 1.200 millones de euros.

3. La industria del teléfono móvil en la actualidad

El mercado del teléfono móvil está dominado por dos grandes fabricantes: Apple y Samsung, seguidos cada vez más de cerca por fabricantes chinos como Huawei, Lenovo y Xiaomi. El futuro de una tecnología que evoluciona tan rápidamente es imprevisible. Ya están en el mercado los teléfonos con protocolo de comunicaciones 4G y la tecnología 5G estará en el mercado en muy pocos años. La tabla muestra como fue el reparto de la “tarta” del mercado mundial en 2015:

Cuota de mercado de los diez primeros fabricantes de teléfonos móviles en 2015. Lenovo adquirió Motorola a principios de 2014 a su anterior propietario, Google. TCL-Alcatel fue creada en agosto de 2004 como una alianza comercial (joint venture) entre Alcatel-Lucent de Francia y TCL Mobile Limited de China.

La evolución de la tecnología microelectrónica ha sido vertiginosa en las tres últimas décadas. Lo que a comienzos de los años 80 era una curiosidad tecnológica, con un futuro más que incierto, se ha convertido en una realidad que ha modificado nuestros hábitos de vida cotidiana. Al finales de 2016, se estimaba que en el mundo había ya tantos móviles como habitantes tiene el planeta, con un número de smartphones cercano a los 4.000 millones de unidades y las previsiones para 2020 sitúan la cifra de líneas móviles cerca de los 9.000 millones. En la práctica totalidad el planeta, el teléfono móvil se ha convertido en un objeto de uso cotidiano, tan presente como el automóvil e incluso más.
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[1] En el acto de presentación del iPhone, el día 9 de enero de 2007, Steve Jobs pronunció estas palabras: “Así que, tres cosas: un iPod de pantalla ancha con controles táctiles, un revolucionario teléfono móvil y un innovador dispositivo de comunicaciones por Internet. Un iPod, un teléfono y un comunicador de Internet. Un iPod, un teléfono ¿lo tienen? Estos no son tres dispositivos separados, ¡este es un único dispositivo!, y lo llamamos iPhone“

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08/27/2014

EL CONFLICTO ENTRE CULTURA E INTELIGENCIA PERSISTE. SIN EMBARGO, LA OBRA Y AUN LA VIDA DE SAMUEL BECKETT PODRÍAN AYUDARNOS A RESOLVERLO

“Ser culto” y “ser inteligente” se consideran estados distintos del intelecto. Uno se refiere a la “cultura” que posee una persona y el otro tiene connotaciones un tanto más científicas, como una característica casi fisiológica que puede medirse y cuantificarse.

Así, alguien es culto por los libros que ha leído y recuerda, por la calidad de su vocabulario, por las películas que ha visto e incluso por los viajes que ha realizado. Culto es aquel que se ha cultivado, como un campo, para obtener para sí los mejores frutos de la civilización. 

Desde una perspectiva en la que se combinan los proyectos más ambiciosos de Occidente —de los valores de la antigüedad clásica al humanismo del Renacimiento, el cristianismo y la Ilustración—, una persona culta también es compasiva, empática, solidaria, amable y quizá hasta sabia. En pocas palabras, hay toda una corriente de pensamiento que ha defendido que el ser humano se vuelve tal sólo gracias a la cultura.

La inteligencia, por otro lado, se ha pensado y estudiado sobre todo como una cualidad inherente al hombre como especie. Nuestra inteligencia es resultado de la evolución y, por lo mismo, todos los individuos la tienen. Desde un punto de vista científico, la inteligencia explica que seamos capaces de leer o ver una película, pero también sumar o restar cantidades, y que podamos manejar un automóvil o atrapar una pelota.

Curiosamente, por razones que no son del todo claras pero quizá se expliquen por el clasismo de ciertas sociedades, en ciertas circunstancias la cultura y la inteligencia pueden aparecer enfrentadas. Dado que la cultura se convirtió en un bien asociado a las clases privilegiadas —la nobleza o la burguesía, por ejemplo—, también se ha utilizado como una suerte de discriminador, una forma de distinguir entre una persona que tuvo acceso a dicha cultura —a ciertos libros, ciertas escuelas, ciertos viajes— y otra que no. Cuando la cultura se usa de esa manera, es previsible que se convierta en una categoría deleznable.

De ahí que surja entonces el “ser inteligente” como una especie de defensa: quizá no todos seamos cultos, pero indudablemente todos somos inteligentes. Para algunos no tener cultura se compensa con el hecho de, por ejemplo, poder resolver problemas con facilidad, o vivir con sencillez, sin crearse esos laberintos absurdos en los que a veces se mete la gente culta.

Sólo que ninguna categoría es mejor que otra. 

Desafortunadamente, es cierto que tanto la cultura como la inteligencia están relacionadas con la desigualdad inevitable del sistema de producción hegemónico. La desnutrición, por ejemplo, tiene efectos sobre el desarrollo cognitivo de un niño, y sabemos bien que hay sociedades más desnutridas que otras. Igualmente la cultura, a pesar de todos sus sueños humanistas, se ha convertido en un producto de consumo, lo cual provoca que surja y se destine a personas que puedan adquirirla.

Quizá por eso hay un punto en el que ser inteligente parezca más atractivo que ser culto. ¿Para qué cultivarse, si la cultura también sirve para humillar y diferenciar? ¿Para qué cultivarse si, con eso, también se alimenta esa maquinaria despiadada de producción-consumo-deshecho? Conflictos en donde la cultura está involucrada y, por eso mismo, no parece probable que sea un camino para solucionarlos.

¿Y la inteligencia? Quizá ahí se encuentren otras posibilidades. A pesar del dicho de Proust —“Cada día atribuyo menos valor a la inteligencia”—, quizá la inteligencia sea ese salvoconducto que nos lleve fuera de las posturas falsas y los simulacros de la cultura contemporánea.

A propósito de este asunto, hace unos días Nicholas Lezard publicó en The Guardian un artículo en que habla de la diferencia entre la inteligencia y la intelectualidad a partir de Esperando a Godot, la célebre pieza de Samuel Beckett. Como sabemos, Esperando a Godot se considera uno de los mejores usos del absurdo dentro de la literatura, una obra revolucionaria tanto estética como culturalmente, pues retrató con frialdad el extremo del nihilismo al que había llegado la civilización europea del siglo XX.

Lezard recuerda la atracción que de inmediato sintió por Esperando a Godot, un ambiente que a pesar de su parquedad —o quizá debido a esta— de inmediato lo hizo sentir bien recibido, acaso no totalmente cómodo pero sí en un territorio inesperadamente familiar. “Desde la primera página estaba hipnotizado, sorprendido”, escribe Lezard, a quien la extrañeza de los diálogos beckettianos, simples y no tan simples al mismo tiempo, lo condujo a un territorio que imprevisiblemente no era del todo desconocido.

En breve, estaba enganchado. Ahí tenía a un autor que era irreverente, escatológico y sin embargo profundo; alguien completamente desinteresado en las convenciones de la literatura y sin embargo capaz, justo por medio del lenguaje, de mantener nuestra atención a pesar de que nada esté sucediendo. […] Y conforme descubrí detalles de su vida, primero por la biografía semi-autorizada de Deirdre Bair, me di cuenta de que no sólo su trabajo era ejemplar, sino también su vida. Ahí estaba alguien que se había purgado a sí mismo de vanidad, tanto la suya como la del mundo; un hombre de una integridad intachable, tanto en su obra como en su vida.

Con estos antecedentes, Lezard acepta que Beckett sea considerado un autor “intelectual”; “pero sospecho que es porque muchas personas no conocen la diferencia entre ser inteligente y ser intelectual”. ¿Y cuál es esa diferencia? Dice Lezard:

Más tarde descubrí que Beckett era, de hecho, furiosamente intelectual, pero que había dejado atrás la academia, aborrecido la oscuridad de la jerga y ciertamente no era el tipo de intelectual de posición a quien las televisoras piden su opinión.

Un guiño de inteligencia por parte de Beckett, parece decirnos Lizard. El gesto de tributar la cultura a la autenticidad para aceptar así que, a lo sumo, podremos responder dos o tres preguntas en la vida, poco más o poco menos, y será suficiente, y será más auténtico que todas esas preguntas que dicen responder las personas cultas y los intelectuales.

Por qué al creador de la batería de litio no le gustan los teléfonos inteligentes

Tal vez nunca hayas oído hablar de John Goodenough, pero lo más probable es que tengas en tu casa -seguramente, dentro de tu celular o tu computadora portátil- uno de los acumuladores eléctricos que creó.

Su invento no le ha valido un Premio Nobel y aunque él dice que "no le preocupan los galardones", son muchos quienes creen que lo merecería.

Hoy tiene 94 años y es profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Texas en Austin, EE.UU.

Efectivamente, la batería de iones de litio que desarrolló Goodenough, y que comenzó a comercializarse en la década de los 90, domina el mercado de la energía portátil y está presente en la mayoría de los aparatos tecnológicos inteligentes que utilizamos.

Pero, aunque sus pilas se hayan vendido masivamente gracias a la telefonía móvil, Goodenough no es precisamente un fanático de estos aparatos. De hecho, ni si quiera tiene uno.

"No me molesten"

Entre las ventajas de la batería de litio destacan su durabilidad y responsabilidad con el medio ambiente, su densidad de energía y su ligereza. Y entre sus desventajas, el límite de cargas y la delicadeza en ausencia de oxígeno.

La tecnología es moralmente neutral.

 Lo que cuenta es lo que hacemos con ella.

John Goodenough

Tal y como ha sucedido con los teléfonos Galaxy Note 7 de Samsung, si este tipo de baterías se sobrecargan pueden llegar a explotar.

§  Por qué explotan las baterías de teléfono Galaxy Note 7 de Samsung

"Normalmente, cuando hay explosiones el problema reside en la batería original que utilizó el aparato. El electrolito que usaron es inorgánico, el cual es inflamable. Y si lo cargas (la batería es recargable) ese sobrecalentamiento causa la explosión", dijo Goodenough en el programa Today de la BBC.

Para el físico estadounidense, lo importante es "monitorear muy cuidadosamente" el funcionamiento de la batería y no cargar el celular demasiado rápido.

Aunque su consejo proviene del conocimiento y no de la propia experiencia.

Y es que si Goodenough no tiene un teléfono móvil es por principios.

"Tengo mi computadora en mi escritorio. Pero cuando llego a casa a la noche me gusta estar solo. No me gusta que me molesten más de lo necesario", explicó, entre risas.

"Satisfecho y feliz"

La batería de iones de litio está en todo lo que nos rodea y ha facilitado enormemente el desarrollo de muchos de los dispositivos electrónicos portátiles que usamos hoy en día.

Pero ¿cómo se siente Goodenough ante la idea de que su invento haya revolucionado nuestro mundo de tal forma?

"No pienso demasiado en ello, pero estoy muy satisfecho de haber creado algo para la gente de este mundo, especialmente cuando me doy cuenta de que una mujer de Bangladesh puede obtener ahora un precio decente por sus productos (gracias a la batería de litio)", explicó el científico.

"Para mí, permitir que personas en todo el mundo tengan acceso (a nuevas tecnologías) es muy gratificante y estoy muy feliz de que haya funcionado de la manera en que lo ha hecho", señaló.

Aunque, en lo que respecta a los celulares, el nonagenario no se muestra tan convencido.

"Veo a los estudiantes yendo de aquí para allá, presionando las teclas de esos pequeños aparatos (tabletas y cosas así) mientras hablan entre ellos. Y les veo saliendo a cenar y sin hablar con sus parejas, o hablando con alguien que está hablando con su teléfono. Y pienso: esa no es forma de vivir".

Sin embargo, aunque, paradójicamente, los celulares hayan sido posibles gracias a él, para Goodenough no hay contradicción alguna.

"La tecnología es moralmente neutral. Lo que cuenta es lo que hacemos con ella", sostiene.

teknautas

Un tetrapléjico vuelve a mover la mano gracias a un chip implantado en su cerebro

Ian Burkhart quedó paralizado hace seis años por un accidente. Ahora, ha sido capaz de jugar al 'Guitar Hero', pagar con una tarjeta de crédito y servirse un vaso de agua.

Ian Burkhart juega a un videojuego. (Universidad del Estado de Ohio)

Hace seis años, Ian Burkhart quedó tetrapléjico tras un accidente de buceo. Hoy, a sus veinticuatro años, este joven de Dublin (Ohio, EEUU) ha sido capaz de tocar la guitarra con el videojuego 'Guitar Hero', servir el contenido de una botella en una jarra y pagar con una tarjeta de crédito. Y todo con sus propias manos. Un chip del tamaño de un guisante implantado en su cerebro y conectado a una funda en su brazo ha hecho posible este avance que publica hoy la revista 'Nature'. 

"En los treinta años que llevo en este campo es la primera vez que somos capaces de ofrecer esperanzas realistas a la gente", asegura el investigador de la Universidad del Estado de Ohio y coautor del artículo, Jerry Mysiw, en una nota de prensa. En una persona sana, los movimientos son posibles porque el cerebro puede 'hablar' con los músculos a través del sistema nervioso. Cuando esta vía de comunicación queda dañada, la mente es incapaz de transmitir sus órdenes al resto del cuerpo.

El siguiente paso es hacer que la tecnología sea inalámbrica y, por lo tanto, más cómoda para el paciente

NeuroLife es una tecnología consistente en un 'baipás neural' que circunvala las rutas dañadas para permitir la conversación entre cerebro y músculo. Se trata de un sistema que ya ha sido probado con éxito para mover brazos robóticos con la mente. El propio Ian logró abrir y cerrar su mano con sólo pensarlo en 2014, aunque ahora es capaz de llevar a cabo movimientos más sofisticados encaminados a mejorar su calidad de vida, como atender el teléfono. De momento, eso sí, se requiere de un cable que conecte el chip de su cabeza con el brazo.

Para reconectar el cerebro a los músculos rodeando la médula espinal dañada, los investigadores implantaron un microelectrodo en la corteza motora del paciente —la parte del cerebro responsable de los movimientos voluntarios—. Este chip es capaz de interpretar los pensamientos de Ian y transmitirlos a una funda especial en su brazo que estimula los músculos con nuevas señales.

El equipo de investigadores ha trabajado durante más de una década para que este avance sea posible. El mayor reto del baipás es conseguir que la actividad neuronal del paciente se convierta en un mensaje comprensible por la funda de su brazo, de forma que la extremidad se mueva tal y como su dueño desea y en tiempo real. En otras palabras, traducir el idioma de las neuronas en algo que una máquina pueda entender.

El chip interpreta los pensamientos de Ian y los transmite a una funda en su brazo que estimula los músculos con nuevas señales

Para lograrlo se utilizaron algoritmos que aprendían —aprendizaje automático— y descodificaban la actividad cerebral. "Durante los últimos diez años hemos aprendido a descifrar las señales cerebrales en pacientes con parálisis y ahora, por vez primera, esos pensamientos se están transformando en movimiento", explica el coautor Chad Bouton.

Según aseguran los investigadores, el paciente fue capaz de mover los dedos de forma independiente y llevar a cabo seis movimientos diferentes con la muñeca y la mano. Esto fue suficiente para que Ian pudiera realizar tareas sencillas como servir un vaso de agua y coger y soltar objetos. "Esta es la primera demostración de control exitoso de los músculos mediante señales intracorticales grabadas", escriben los autores en su artículo.

El sistema, aunque prometedor, todavía necesitará mucho desarrollo antes de estar disponible de forma generalizada. Los investigadores explican que el futuro lógico de la tecnología es evolucionar hacia un sistema inalámbrico que resulte cómodo para los pacientes en su día a día. De momento, otros cuatro voluntarios participarán en próximas pruebas que comenzarán este verano. "Ahora sé de primera mano que habrá avances científicos y tecnológicos capaces de hacer mi vida mejor", ha asegurado Ian.

ELPAIS.COM

Konstantín Novosiólov, ‘Premio Nobel del grafeno’, nos descubre los materiales que cambiarán nuestras vidas

Konstantín Novosiólov. Premio Nobel de Física 2010

La inspiración es una forma de estar en el mundo. Una búsqueda activa. Un querer llegar. Y aparece en el momento más insospechado si se está atento para atraparla. Así le pasó, por ejemplo, a Auguste Kekulé. Alrededor del 1860 -el químico nunca fechó con exactitud cuándo ocurrió- Kekulé se quedó adormilado frente a la chimenea de su casa y le sucedió algo extraño: tuvo una visión. Soñó, en duermevela, con una serpiente mitológica que se mordía la cola. “Mi ojo mental, entrenado por las repetidas visiones de este tipo, ahora podía distinguir estructuras más grandes; largas filas se entrelazaban y mezclaban en un movimiento como de serpientes. ¡Pero mira! ¿Qué fue eso? Una de las serpientes había mordido su propia cola, y la forma giró burlonamente ante mis ojos. Como iluminado por un relámpago, me desperté”, escribió después. Aquella imagen se sintetizó en la estructura orgánica del benceno, porque el químico alemán llevaba persiguiéndola mucho tiempo. Así pues, es evidente que nadie soñará algo interesante si el principal objetivo en su vida es saber quién será el próximo expulsado de “Gran Hermano VIP”. Porque, como escribió Pasteur, “en el campo de la investigación el azar no favorece más que a los espíritus preparados”.

Uno de esos espíritus preparados es Konstantín Novosiólov, premio Nobel de Física en 2010 junto con su compañero Andréy Gueim, por sus trabajos sobre el grafeno. Novosiólov también atribuye a una feliz casualidad el descubrimiento de este nuevo material que cambiará nuestras vidas en un futuro no muy lejano. Los dos físicos consiguieron aislar el grafeno en lo que ellos llaman “experimentos del viernes por la noche”, una especie de recreo científico, en el que su equipo juega a descubrir cosas por el simple placer de hacerlo. Y así fue como un día en el que intentaban construir transistores con grafito hallaron el primer cristal bidimensional. A los profanos, enumerar las fabulosas propiedades del grafeno podría dejarnos fríos, pero no así sus posibles aplicaciones prácticas: puede utilizarse para potabilizar el agua del mar, convierte la luz del sol en electricidad a una velocidad desconocida hasta ahora y los detectores de cáncer fabricados a partir este material son cinco veces más eficaces que los actuales.

Novosiólov, a pesar de la importancia de su descubrimiento y los honores recibidos por él, demuestra que es un verdadero científico cuando explica que nada, en investigación, es propiedad de una sola persona: “Creo que está en la naturaleza de la ciencia el ser abierta y compartir las ideas con tus colegas. Intentamos ser fieles a la disciplina científica y colaborar con muchos investigadores en todo el mundo”. Lo dicho, un espíritu preparado.

 TEkNAUTAS

PARA ZONAS POBRES Y AISLADAS

Un estudiante de 17 años inventa una máquina que potabiliza agua por 45 dólares

El dispositivo, que ha llevado casi un año de trabajo, funciona con energía solar. Ahora espera aumentar su capacidad y fabricarla a nivel industrial.

Nguyen Tan Loi

Un estudiante vietnamita ha inventado una máquina que produce agua dulce a partir de agua salada y que, si llega a la fase de producción industrial, podría costar menos de 45 dólares (unos 40 euros) la unidad, según informa el medio 'Vietnam Net Birdge'.

El inventor es Nguyen Tan Loi, de 17 años, estudiante del Instituto Nguyen Dinh Chieu de la localidad de Ben Tre, capital de la sureña provincia del mismo nombre, situada a 71 kilómetros al suroeste de Ho Chi Minh (antigua Saigón).

La idea se le ocurrió tras visitar una zona de Vietnam de población humilde y donde escasea el agua potable. Un par de estudiantes de la misma escuela ya intentaron crear un sistema similar el año pasado, pero no lograron obtener la eficacia necesaria.

Granjero vietnamita.  Nguyen Tan Loi comenzó a trabajar en mayo de 2015 y el pasado mes de enero había construido un aparato que produce agua dulce a partir de agua salada y que obtiene de un panel solar la energía que necesita para funcionar.

"La primera máquina cuenta con poca capacidad porque solo tiene un tubo de plástico que proporciona el agua suficiente para beber. Pienso crear una máquina contiene siete tubos de plástico que producirá 30 litros de agua diarios", explicó Loi al citado medio.

El inventor cree que cuando el artificio entre en una línea de "producción industrial su coste podría ser menos de un millón de dong (45 dólares o 39,7 euros)".

Unas 884 millones de personas en el mundo carecen de un acceso seguro a agua potable, según datos de la ONU, organismo que reconoció en 2010 como un derecho humano el acceso a agua potable y a saneamiento.

www.elpais.com

VEHÍCULOS 100% ELÉCTRICOS

Hubo un tiempo en el que los coches eran eléctricos

Los modelos de baterías aparecieron 60 años antes que los de gasolina. Ésta es su historia

Los orígenes

Los primeros inventos, como el motor imantado del ingeniero húngaro Ányos Jedlik (1828), considerada la primera mecánica eléctrica, y el carruaje electrificado del estadounidense Thomas Davenport (1835), por su parte la primera aplicación sobre ruedas, sentaron las bases tecnológicas del automóvil a pilas. Como curiosidad, el propulsor de Jedlik está expuesto en el Museo de Ciencia, Tecnología y Transporte de Budapest y todavía funciona, 188 años después.

La aparición de las baterías recargables (1880) marcó el primer gran avance, permitiendo una mejora inmediata del rendimiento del coche eléctrico. Tanto, que apenas unos años después (1899), el belga Camile Jenatzy fue capaz de superar los 100 km/h propulsado por esta energía, dejando así atrás al vapor y la gasolina, y estableciendo un nuevo récord de velocidad sobre tierra: 105,8 km/h. 

La época dorada

Los modelos eléctricos de entonces eran más cómodos, limpios y silenciosos que los de combustión, porque no torturaban al conductor y pasajeros con violentas vibraciones y sacudidas, pérdidas de líquidos y nubes de humo a cada metro recorrido. Y, además, se arrancaban con un botón, sin los esfuerzos que exigía el clásico giro de manivela de los modelos térmicos de la época.

En las décadas de 1910 y 1920 alcanzaron cierta popularidad, utilizándose como taxi en la ciudad de Nueva York y llegando a copar cerca del 30% de las ventas totales en EE UU, con propuestas de fabricantes como Studebaker, Anthony Electric y Detroit (en el fotograma, su modelo Coupe).

A principios del Siglo XX, las baterías fabricadas por Thomas Edison eran las preferidas por la mayoría de marcas y, en modelos como el Detroit Coupe, anunciaban una autonomía de nada menos que 130 kilómetros.

Declive

Sin embargo, la rápida evolución tecnológica de los vehículos de gasolina, que pronto superaron a los eléctricos en prestaciones y radio de acción, junto con la generalización de la producción en serie puesta en marcha por Henry Ford, que abarató mucho sus precios, provocaron el declive de los modelos con baterías.

La II Guerra Mundial tampoco ayudó, porque los recursos se destinaron a aplicaciones bélicas, y el vehículo eléctrico quedó relegado al ámbito industrial, como carretilla elevadora, por ejemplo. En la década de los años 50 empezaron a venderse los primeros carritos eléctricos de golf, pero el automóvil con baterías había desaparecido del mapa, y permaneció en el olvido durante cerca de 40 años.

Los experimentos de los años 70

La primera gran crisis energética mundial (1973) impulsó a algunos fabricantes a recuperar los modelos eléctricos y proponer pequeños vehículos pensados para los desplazamientos urbanos diarios, como el Enfield 8000 o el más popular Citicar de Sebring-Vanguard. Ambos podían recorrer unos 65 kilómetros por carga.

Pero fue solo un resurgir fugaz, porque del Enfield, de producción británica, apenas se ensamblaron 120 unidades, mientras que del Citicar, estadounidense, se llegaron a fabricar unos 4.400 entre 1974 y 1977.

El resurgir de los 90

El coche eléctrico moderno, el que se comercializa hoy, le debe mucho al EV-1 que General Motors (GM) presentó en 1996. Se trataba de un modelo a pilas visionario, tanto por su diseño y tecnología como por su rendimiento: inicialmente, con pilas de plomo-ácido, ofrecía una autonomía de hasta 160 kilómetros; después, con la inclusión de nuevas baterías de níquel metal hidruro, llegó hasta 225 kilómetros.

Pero murió pronto, en 1999, cuando GM cesó su producción e inició uno de los mayores culebrones de la historia del automóvil. El fabricante instó a los conductores, que disfrutaban los EV-1 en régimen de alquiler, a devolver los vehículos para retirarlos de la circulación. Y la mayoría acabaron desguazados, a pesar de que muchos de los usuarios estaban dispuestos a comprar el coche.

La marca esgrime que el modelo era demasiado costoso y poco rentable, y que nació como respuesta a la exigencia de una normativa medioambiental que obligaba a los fabricantes a contar con modelos sin emisiones en su gama. Pero la norma cambió al poco tiempo, haciéndose más permisiva, y GM decidió cancelar el proyecto. Al final, se fabricaron poco más de 1.100 unidades.

El documental ¿Quién mató al coche eléctrico?, de 2006, ofrece otra visión diferente de la desaparición del EV-1, basándola en las presiones del lobby del petróleo.

Nuevo Siglo

Tesla recogió el testigo del EV-1 y en 2008 lanzó su modelo Roadster, que introdujo al vehículo eléctrico en el Siglo XXI. El coche no era otra cosa que un Lotus Elise modificado, pero contaba con unas nuevas baterías de ion litio que llevaron la autonomía a una dimensión desconocida hasta entonces: más de 300 kilómetros.

Todos los coches eléctricos de ahora beben de la fuente técnica de Tesla, que fue la primera en aplicar las baterías de litio que hoy están tan extendidas. Y es que el mayor rendimiento de estas pilas animó a varias marcas a lanzar nuevos modelos a partir de 2010.

De la hornada moderna de eléctricos, sobresale el Nissan Leaf, que ha conseguido ser la propuesta con mayor expansión global y ventas: está presente en América, Europa y Asia, y supera ya las 200.000 unidades comercializadas, lo que lo convierte en el coche a pilas más popular de la historia del automóvil.

La mejora de las baterías, que seguirán ampliando su autonomía, la caída de precios y las próximas normas de emisiones, cada vez más restrictivas, garantizan el futuro al coche eléctrico, que, además, será la base del próximo desafío, el coche sin conductor, autopilotado.