Gracias a pequeños avances tecnológicos y algunos progresos importantes, puedes leer este artículo en cualquier dispositivo. Los inventos siempre han sido el motor del desarrollo de la sociedad. Todos conocemos los grandes inventos del pasado que nos han traído hasta aquí, pero aquí te presentamos 10 inventos modernos menos conocidos que tendrán un gran impacto en el futuro.
1. Implantes que pueden crecer contigo.
Los implantes quirúrgicos con capacidad de crecimiento pueden ayudar a evitar las múltiples cirugías a las que un niño tendría que someterse de otro modo para reparar y reemplazar los implantes existentes.
Los implantes médicos son esenciales para corregir defectos o disfunciones en los órganos internos. Sin embargo, la implantación en niños suele ser muy compleja, ya que los implantes de tamaño fijo pueden seguir funcionando a medida que el niño crece. Esto conlleva que los niños necesiten numerosas cirugías durante la infancia para restaurar o reemplazar los implantes.
Para abordar este problema, investigadores del Hospital Infantil de Boston desarrollaron un invento que permite que los implantes crezcan con el niño. Esto reduce la cantidad de cirugías a las que debe someterse. El diseño del implante se inspiró en la trampa china para dedos, un dispositivo tejido y expandible. La estructura consta de dos componentes: un núcleo de biopolímero biodegradable y una cubierta tubular tejida que se alarga bajo las fuerzas de tensión generadas por el crecimiento del tejido.
A medida que el biopolímero interno se degrada con el tiempo, la capa tubular trenzada se adelgaza y se alarga en respuesta al crecimiento del tejido. El polímero está compuesto por componentes ya presentes en el cuerpo, y su degradación se controla para que se produzca de forma predecible a lo largo del tiempo. Se pueden lograr tasas de degradación variables modificando la composición del núcleo.
Este invento podría ser extremadamente útil para mejorar la cirugía de válvulas cardíacas en niños. También puede adaptarse a otras aplicaciones clínicas, donde esta estructura podría utilizarse activamente para estimular el crecimiento como soporte tisular. (fuente)
2. Sistemas de riego por goteo de baja presión alimentados por energía solar.
El riego por goteo, un método ya de por sí rentable, puede resultar útil para los agricultores que no tienen acceso a la red eléctrica si se alimenta con energía solar. Además, el uso de goteros de baja presión puede reducir el consumo energético total y los costes de inversión necesarios para instalar un sistema de riego por goteo autónomo.
En zonas donde el agua escasea para la agricultura, el riego por goteo puede ser extremadamente útil. Este método utiliza un tubo largo y delgado que recorre todo el campo. El tubo contiene emisores que suministran agua a la base de la planta, y la cantidad y duración del riego se pueden ajustar según las necesidades del cultivo.
Este método reduce el consumo total de agua en la agricultura en 601 TP3T y aumenta el rendimiento de los cultivos en 901 TP3T. A pesar de las importantes ventajas de esta tecnología, el elevado coste inicial y la falta de electricidad para el bombeo de agua dificultan su adopción generalizada.
Para solucionar este problema, ingenieros del MIT optimizaron el diseño del gotero modificando sus dimensiones. El gotero optimizado bombea el mismo volumen de agua a una presión siete veces menor que la requerida por otros goteros. Esta menor presión consume menos energía, lo que permite utilizar una bomba más pequeña y económica. Esta reducción de costos podría hacer que los sistemas de energía solar sean asequibles para los agricultores que cultivan pequeñas parcelas.
Ante el aumento de los precios del combustible y el inminente agotamiento de las reservas, la transición a la energía solar puede aliviar la carga de las facturas de combustible y proporcionar electricidad a quienes no tienen acceso a la red eléctrica. Además, la energía solar puede ayudar a reducir la presión sobre la red eléctrica derivada del uso de bombas eléctricas por parte de los agricultores. Por lo tanto, un sistema de riego por goteo de baja presión alimentado por energía solar puede contribuir a aumentar los rendimientos y los ingresos de los agricultores, ayudándoles a romper el ciclo de la pobreza. (1, 2, 3)
3. Imágenes impresas de piel y órganos humanos.
Se ha demostrado que la piel y los órganos humanos impresos en 3D favorecen la cicatrización de heridas y reemplazan órganos dañados. Este proceso no invasivo promete producir órganos in situ sin necesidad de cirugía.
El concepto de piel y órganos humanos impresos parece algo inimaginable, ¡pero ya es una realidad! Sí, las bioimpresoras 3D existen desde hace tiempo y son capaces de crear estructuras complejas. A diferencia de las impresoras láser convencionales, que utilizan cartuchos de tinta de color, las bioimpresoras emplean biotinta compuesta de células humanas vivas. Cuando la biotinta se inyecta por vía subcutánea en la zona de la herida, las células que contiene interactúan y, a lo largo de varias semanas, forman estructuras vasculares biológicamente significativas.
Tras inyectar la biotinta bajo la piel de forma no invasiva, una luz infrarroja cercana atraviesa un chip digital que contiene instrucciones personalizadas para su creación. Al pasar la luz por el chip, esta capta las instrucciones y las transmite a las capas profundas de la piel, hasta la biotinta subyacente.
Una vez aplicada, la biotinta se transforma bajo la piel y adquiere una forma específica. Si bien este invento aún se encuentra en las primeras etapas de desarrollo, tiene el potencial de moldear órganos completos e incluso ayudar en el crecimiento de injertos de piel para víctimas de quemaduras y pacientes con cáncer. (1, 2, 3)
4. Baterías de litio-azufre
Las baterías de litio-azufre representan una nueva generación de dispositivos de almacenamiento de energía debido a su bajo coste, su no toxicidad y su altísima densidad energética.
Las baterías han desempeñado un papel fundamental en el desarrollo de la tecnología a lo largo de los años. Sin ellas, los teléfonos móviles y otros dispositivos portátiles no existirían. Si bien existen muchos tipos diferentes de baterías, la de iones de litio (Li-ion) es la única recargable que resulta fácil de fabricar y producir a gran escala. Sin embargo, recientemente han surgido otros tipos de baterías, como las de litio-azufre.
Las baterías de litio-azufre tienen una mayor densidad energética teórica, lo que significa que pueden almacenar y liberar mucha más energía que las alternativas. Estas baterías muestran un gran potencial y, una vez comercializadas, podrían reemplazar con éxito a las baterías de iones de litio actuales gracias a su mayor densidad energética y menor coste, debido a la fácil disponibilidad del azufre.
Aunque existía un pequeño problema con el efecto de transferencia de polisulfuro, que reducía la duración de la batería, este se superó y las empresas comenzaron a comercializar el producto. (fuente)
5. Ladrillos inteligentes
En el futuro, los "ladrillos inteligentes" de bajo consumo energético podrían convertir las paredes de nuestras casas en baterías.
Los ladrillos son un material de construcción versátil que se utiliza para edificar. Pero hasta ahí han llegado. ¿Y si estos ladrillos pudieran mejorarse para ofrecer beneficios adicionales? Eso es precisamente lo que han hecho los investigadores. Descubrieron que las estructuras de ladrillo tienen mucho más potencial que simplemente servir como paredes de nuestras casas. Gracias a su estructura porosa y su material duradero, los ladrillos comunes pueden transformarse en ladrillos "inteligentes", capaces de almacenar energía y alimentar diversos dispositivos en el hogar.
Para que los ladrillos pudieran almacenar electricidad, se inyectaron diversos gases en sus poros. Estos gases reaccionan con los componentes químicos del ladrillo para formar una red de nanofibras plásticas llamadas PEDOT, que son buenos conductores de electricidad. Este proceso hace que los ladrillos adquieran un tono azul oscuro en lugar de su rojo habitual. Estos ladrillos pueden alimentar sensores y pequeñas lámparas LED.
Sin embargo, se necesita un mayor desarrollo para garantizar que estas unidades puedan almacenar energía durante largos periodos, como las baterías de iones de litio, y proporcionar suficiente potencia para cargar un ordenador portátil. Una vez que esta tecnología esté disponible comercialmente, las paredes de nuestros hogares podrían almacenar energía renovable, como si fueran baterías. (fuente)