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Cinvestav crea plataforma de vehículos no tripulados en caso de desastres naturales

  • 11 octubre 2017
  • Autor: Cinvestav
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Cinvestav crea plataforma de vehículos no tripulados en caso de desastres naturales
A través de diferentes plataformas y servicios, la tecnología puede ser una gran herramienta para ofrecer ayuda en caso de algún desastre natural. Desde ubicación de personas, mejor atención médica, repartición de ayuda y otras formas de apoyo que ayudan de alguna manera a que el impacto del desastre sea menor. Los vehículos no tripulados son una herramienta eficiente para ayudar a evaluar de manera eficaz y rápida la magnitud de algún desastre. En el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav)  se tiene el proyecto llamado “Desarrollo de plataformas de múltiples vehículos autónomos para aplicación de búsqueda y rescate”, que tiene la finalidad de apoyar con drones multirrotores, de ala fija y vehículos terrestres a las instituciones encargadas de atender en caso de siniestro. Eduardo Steed Espinoza Quesada, catedrático comisionado de Conacyt en el  Laboratorio Franco-Mexicano de Informática y Control Automático del Cinvestav, mencionó que la precisión y la alta definición de las plataformas que se están desarrollando ofrece la posibilidad de hacer recreaciones con ortomosaicos (imágenes) en 2D o en 3D, con diferentes tipos de sensores y cámaras las cuales pueden ser de espectro visible o espectro infrarrojo dependiendo de la necesidad. A diferencia de los vehículos como los drones comerciales, las herramientas que en este proyecto se desarrollan son diseñadas específicamente para cada uno de los problemas que se presenten. En la actualidad este tipo de tecnología ha sido aceptada por los servicios de emergencia, como una de las mejores herramientas para actuar en situaciones de desastre. El investigador indicó que la utilidad de contar con tecnología autónoma, como son los drones multirrotores, de ala fija y vehículos terrestres, es que una vez que se tienen las imágenes se puede señalar algún punto de interés y tomar acciones. “Mediante este proyecto se pretende desarrollar una plataforma de sistemas heterogéneos utilizando vehículos de distintas características. Desplegar esta tecnología reduce significativamente los costos, pero sobre todo se tiene la flexibilidad de utilizar diferentes tipos de sensores y cámaras en función de la situación o de la aplicación en que sean necesitados”, señaló. Los beneficios de los vehículos no tripulados en caso de emergencia son el alcance, el tiempo de respuesta, la seguridad y el costo. Cuando no hay electricidad, pueden volar o avanzar en plena oscuridad y transmitir en vivo imágenes de visión nocturna. Su ruta se programa para que los vehículos se desplacen de forma autónoma y con esto  no se pase por alto un solo sitio. Una cámara infrarroja montada en uno de los vehículos puede detectar señales térmicas de cuerpos y señalar la ubicación de sobrevivientes. En este contexto, Eduardo Espinoza comentó que el próximo 26 y 27 de octubre el Cinvestav tendrá, en sus instalaciones de Zacatenco, el V Simposio Mexicano de Vehículos Aéreos no Tripulados (SIMEVANT), que reúne instituciones y empresas tanto públicas como privadas para visualizar y analizar los avances, retos, problemáticas y perspectivas de los Vehículos Autónomos en México.

Científicos logran modificación a la norma para bajar el nivel de plomo en sangre

  • 9 octubre 2017
  • Autor: Cinvestav
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Científicos logran modificación a la norma para bajar el nivel de plomo en sangre
Recientemente entró en vigor la modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-199-SSA1-2000, Salud Ambiental, que reduce de forma drástica el nivel de plomo permitido en sangre de niños menores de 15 años, mujeres embarazadas y en periodo de lactancia. Científicos del Cinvestav junto a expertos de otras instituciones participaron desde hace varios años en mesas de trabajo con la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris), aportando literatura propia realizada en México o en otras partes del mundo, para demostrar con estudios científicos y técnicos la necesidad de reducir de 10 a 5 microgramos de plomo por decilitro de sangre (µg/dl), como concentración máxima para evitar efectos tóxicos en esos grupos considerados vulnerables. De acuerdo con Betzabet Quintanilla Vega, jefa del Departamento de Toxicología del Cinvestav, la presencia de plomo en la sangre ha demostrado causar una pérdida en el coeficiente intelectual de hasta cinco puntos en la población infantil, y en la población en general, problemas de memoria, depresión, debilidad muscular, además de alterar la fertilidad masculina y causar daño en el hígado, riñón y huesos, entre otros órganos, por ello, países como Estados Unidos han modificado los límites desde hace algunos años, para proteger a toda su población. Sin embargo, en México la Norma tiene dos apartados: los niños y mujeres embarazadas y la población en general. El límite para esta última aún se mantiene en 25 µg/dl, “por lo cual también vamos a seguir trabajando para que este se reduzca a 10”, dice la experta en toxicología. Sabemos que los niños son de los grupos más vulnerables. El plomo causa efectos en su sistema nervioso, ya que cuando están en crecimiento sus barreras no están aún bien formadas, como es el caso de la hematoencefálica, por lo que el plomo pasa libremente y genera daños. Esto se refleja en afecciones congnitivas y cognocitivas, además de problemas de atención, aprendizaje, memoria y hasta daños al sistema periférico, dice Quintanilla Vega. El otro grupo son las mujeres embarazadas y principalmente el organismo en formación, ya que existe el riesgo de sufrir abortos o trasladar la intoxicación al bebé, pues el plomo atraviesa la barrera placentaria. El plomo entra al organismo, el 99 por  ciento se queda en los eritrocitos (glóbulos rojos) y el uno por ciento queda libre y se distribuye a los diferentes órganos, sobre todo al hueso, donde se va acumulando ante la reiterada exposición. El plomo ocupa los sitios del calcio, y cuando hay una remoción de éste a causa, por ejemplo del embarazo, pasa de nuevo a la sangre. De acuerdo con Quintanilla Vega, lograr la modificación a la norma requirió mucho tiempo, ya que se debe mostrar ante la Secretaría de Economía que el beneficio es mayor al costo de su aplicación. “Hay que demostrar con números que se gasta más tratando a una persona intoxicada que no hacerlo, por ejemplo, la persona tiene menos días laborales, un bajo rendimiento escolar, o hay una baja generación de profesionistas por un IQ disminuido”. La experta del Cinvestav señala que en los 90, la principal fuente de plomo era la gasolina, hasta que este metal pesado fue eliminado de ella. Ahora, la principal fuente son la alfarería vidriada para la preparación y almacenamiento de alimentos de gran tradición en algunas regiones de nuestro país y los pigmentos comestibles (sobre todo los que vienen en algunos dulces), sin contar con el reciclaje clandestino de las baterías para autos que contienen plomo. Aunque existe loza de barro libre de plomo, muchos artesanos aún emplean esmaltes que dan brillo a las piezas llamado “greta” (óxido de plomo). Este se desprende cada vez que colocamos alimentos calientes que luego comemos, ya que el proceso de cocimiento para fijarlo debería estar por arriba de los mil grados, algo que no ocurre porque no se tienen los hornos adecuados, aunque lo idóneo es no utilizarlo y sustituir

Nobel de Química para la observación a detalle de estructuras biomoleculares

  • 6 octubre 2017
  • Autor: Cinvestav
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Nobel de Química para la observación a detalle de estructuras biomoleculares
Desde la invención del microscopio electrónico, alrededor 1930 por Ernst Ruska, se hizo notar que era muy desafortunado que este instrumento no se pudiera usar para el estudio de células biológicas por la degradación que sufrían debido a sus condiciones de operación y por el bombardeo del haz electrones. El escenario ha cambiado radicalmente gracias a los trabajos realizados por los ganadores del Premio Nobel de Química 2017, Jacques Dubochet (Universidad de Lausana), Joachim Frank (Universidad de Columbia) y Richard Henderson (Universidad de Cambridge), sostuvo Isaac Hernández Calderón, investigador del Departamento de Física y Coordinador del Laboratorio Avanzado de Nanoscopía Electrónica (LANE), del Cinvestav. Los investigadores galardonados desarrollaron una metodología para el procesamiento y generación de imágenes tridimensionales de las moléculas de la vida (biomoléculas) que participan en diversos mecanismos a nivel celular en los organismos vivos, es decir, la metodología permite conocer la estructura atómica de biomoléculas. Para obtener las imágenes se emplea la crio-microscopía electrónica en la cual las moléculas se congelan en forma prácticamente instantánea en su propio ambiente, de tal forma que se mantienen las características estructurales de la biomolécula y el medio en que se encuentran, generalmente medios acuosos. Así, es posible obtener el arreglo geométrico de los átomos que forman la molécula (estructura atómica), y también una gran cantidad de información sobre la funcionalidad de las biomoléculas a nivel celular; explicó Hernández Calderón. La tecnología combina el trabajo de varias décadas de los galardonados; ya en los años 70 del siglo pasado, Richard Henderson demostró que era posible determinar la estructura atómica de proteínas por microscopía electrónica de transmisión (MET) si éstas se encontraban en su ambiente natural dentro de una membrana biológica. Para evitar el calentamiento de las moléculas fue necesario usar un haz de electrones de baja intensidad. En 1975 Joachim Frank desarrolló un algoritmo de procesamiento de imágenes para combinar múltiples imágenes difusas bidimensionales (2D) obtenidas por MET de biomoléculas en orientaciones muy diversas y así obtener la imagen tridimensional (3D) de proteínas. Debido a que la MET requiere un ambiente de trabajo en vacío y a que en su estado natural las biomoléculas se encuentran en medios acuosos, al tratar de estudiarlas con esta técnica las muestras se deshidratan y sus características estructurales se ven afectadas. Aquí surge la contribución de Dubochet, donde se congela rápidamente una gota de la muestra, a fin de que la estructura quede inalterada y así observar la biomolécula en su configuración natural; de ahí el nombre de crio-microscopia electrónica. Una ventaja adicional del congelamiento ultra-rápido es que el agua mantiene su estructura como en el estado líquido, es decir, al congelarse se vitrifica y mantiene una estructura desordenada en vez de convertirse en cristalitos de hielo con orden a nivel atómico. Esto evita que al congelarse se modifiquen las biomoléculas y también se evitan los efectos de difracción producidos por cristales de hielo que afectarían la interpretación de las imágenes. “Las aportaciones de este desarrollo tecnológico han permitido dilucidar la estructura atómica de muchas biomoléculas y virus de gran importancia para la vida humana y  revelar muchos de los procesos moleculares que se realizan a nivel celular; por ejemplo, la estructura del virus del Zika se determinó con crio-ME”, señaló Isaac Hernández. Si bien desde hace años se emplea la crio-ME, el desarrollo reciente (2012) de los nuevos detectores directos de electrones para los microscopios electrónicos ha contribuido a mejorar sensiblemente la resolución espacial y promete resultados muy interesantes y también la extensión de la aplicación de la crio-ME a otras áreas de interés científico y tec

Investigación reconocida con el Nobel de Física 2017 abre una nueva era científica

  • 5 octubre 2017
  • Autor: Cinvestav
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Investigación reconocida con el Nobel de Física 2017 abre una nueva era científica
El pasado 3 de octubre, la Real Academia de las Ciencias de Suecia otorgó el Premio Nobel de Física 2017 a los científicos estadounidenses Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne, por sus “contribuciones decisivas al detector LIGO y a la observación de las ondas gravitacionales”. Un reconocimiento que ha decir de Tonatiuh Matos, investigador del Departamento de Física del Cinvestav, obedece a la importancia científica que tuvo la detección de una onda gravitacional proveniente del choque de dos hoyos negros de aproximadamente 30 masas solares cada uno, dado a conocer en 2016. De acuerdo con el experto en el tema de ondas gravitacionales del Cinvestav, quizá este haya sido una de las asignaciones más esperadas del Premio Nobel, al tratarse del que pudiera calificarse como el evento científico de la década. Para Tonatiuh Matos, el gran aporte de los científicos estadounidenses fue ir contracorriente respecto a lo que había mencionado Albert Einstein hacia 100 años cuando mencionó que era imposible detectar las ondas gravitacionales, por el tamaño de la perturbación que existía. Esa idea permaneció hasta que Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne demostraron lo contrario. “La contribución de estos investigadores es excepcional al proponer que la forma de detectar las ondas gravitacionales era a través de interferómetros, y a partir de esto surgió el proyecto LIGO (Observatorio de Interferómetros Láser de Ondas Gravitacionales)”. Los interferómetros propuestos para identificar las ondas gravitacionales consisten en el uso de potentes rayos láser que están en el vacío, capaz de atravesar decenas de kilómetros gracias a un juego de espejos. De ese modo cuando pasa la onda gravitacional, a pesar de ser pequeña, se registra una perturbación, lo que indica la existencia de las ondas gravitacionales. Gracias a estos aportes es posible concluir que la Teoría General de la Relatividad de Einstein es certera, y que el acercamiento de los dos objetos que chocaron hace 4 mil millones de años sólo se puede explicar si éstos son hoyos negros, por lo que también se pudo comprobar su existencia. La detección de las ondas gravitacionales es un gran hallazgo científico por sí mismo, pero quizá lo más importante es que este evento puede servir para estudiar de mejor manera el origen del Universo, ya que éstas se propagan desde el origen del cosmos; es decir que ahora se puede saber qué ocurrió los primeros 379 mil años en el cosmos. “Hasta ahora se había estudiado el Universo sólo con ondas electromagnéticas, como las de radio, infrarrojo, ópticas, ultravioleta o gamma, entre otras. Hay aparatos para detectar todas esas frecuencias, pero el Universo funciona con gravedad, y cuando pasó el Big Bang las fuerzas gravitacionales eran predominantes. Por ello estos aportes, que son reconocidos con el Premio Nobel de Física 2017, representan un cambio de paradigma porque en un futuro podremos estudiar el Universo con estas ondas, y entonces se podría ver su origen, la formación de un pulsar, de un hoyo negro, entre muchos más elementos”, señala Tonatiuh Matos. El investigador del Cinvestav compara el aporte científico de Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne, con los experimentos que realizó Rudolf Hertz hace dos siglos y que ahora son la base de las telecomunicaciones. Es decir, la tecnología que usan los interferómetros para detectar las ondas gravitacionales marca el inicio de una nueva era para la ciencia y la tecnología, en la cual el Universo puede ser visto con sus verdaderas interacciones fundamentales.

Firman acuerdo para estudiar el fenómeno de la Violencia y la Paz

  • 3 octubre 2017
  • Autor: Cinvestav
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Firman acuerdo para estudiar el fenómeno de la Violencia y la Paz
El Cinvestav, El Colegio de México (Colmex), con la participación  del proyecto Changing Cities del Media Lab del Instituto Tecnológico de Massachusetts, y el Instituto Nacional de Salud Pública (INSP), firmaron un convenio general de colaboración académica  para crear el Laboratorio Digital de Violencia y Paz (LDVP). El LDVP permitirá visualizar, recrear e investigar dinámicas sociales conectadas con la violencia criminal y la paz en México, mediante la simulación digital de un polígono urbano y/o rural, construido a partir de la recolección masiva de datos compilados en múltiples capas de información. El procesamiento de esos datos permitirá construir modelos de análisis predictivos de tendencias de violencia, delincuencia y de dinámicas de paz, con el objetivo de hacer recomendaciones concretas sobre la manera como la sociedad y el Estado pueden contrarrestarlas. Los datos recabados harán posible el modelado de diferentes escenarios, proyecciones y microsimulaciones que, a su vez, permitirán entender cómo se interconectan diferentes variables sociales, ambientales y de salud pública, con dinámicas de violencia criminal, violencia de género o segregación espacial. El Laboratorio también posibilitará entender cuáles son los factores que fortalecen la resiliencia social a favor del Estado de derecho y la democracia. El LDVP tiene el potencial de convertirse en una herramienta útil para el estudio de la violencia y la paz en México y el diseño de instrumentos de política pública destinados a prevenir o reducirla. Gustavo Vega Cánovas, secretario general del Colmex, en representación de su presidenta Silvia Elena Giorguli Saucedo, presidió la ceremonia de firma de convenio, en la que participaron los directivos del Cinvestav y del INSP. Durante la ceremonia, el Director General del Cinvestav, José Mustre de León señaló que “esta alianza al más alto nivel académico es muy positiva para trabajar de manera conjunta en la atención de un tema crucial para el país, que permitirá formular políticas públicas que ayuden a atacar este fenómeno”. Además, sostuvo que el convenio es importante para el Cinvestav porque le permite incidir en problemas sociales importantes y se mostró entusiasmado porque el Centro sea parte de este esfuerzo. “Esperamos que la iniciativa sea muy fructífera y que ayude a enfrentar el fenómeno de la violencia en el país”, subrayó Mustre de León. El convenio tiene como antecedente el “Seminario Sobre la Violencia y la Paz”, cuyo titular es Sergio Aguayo Quezada profesor del Colmex. Fernando Nieto,   integrante del Seminario, sostuvo que el convenio es una oportunidad para contribuir a la solución de uno de los principales retos que enfrenta el país, que es la violencia y que requiere de un esfuerzo, con la participación de investigadores de distintas especialidades, que permitan tender puentes interdisciplinarios. Dijo también que la crisis de seguridad no puede resolverse con esfuerzos aislados. Para entender las causas y efectos de la violencia se requiere  obtener mayor evidencia, generar modelos multidisciplinarios con una orientación local, y utilizar  tecnologías de punta para ofrecer soluciones con nuevos enfoques a las comunidades o tomadores de decisiones. Para Juan Ángel Rivera Dommarco, director general del INSP, “la violencia representa un fenómeno que reconocemos como un problema importante de salud pública que dada su complejidad no hemos podido estudiar adecuadamente; no es una enfermedad típica y sin embargo es una verdadera epidemia.” Por eso es importante que estemos aquí tres instituciones que desde sus distintas perspectivas tratamos de entender el fenómeno, añadió. Este convenio pone a las tres instituciones firmantes a la vanguardia en el tema de los estudios sobre violencia y paz en México, porque su idea es aprovechar la complementariedad entre las instituciones para generar más y mejor conocimiento, que eventualmente permita d
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