En el corazón de VISTA hay una cámara de 3 toneladas que contiene 16 detectores especiales sensibles a la luz infrarroja, con una combinación total de 67 millones de pixeles. La observación a longitudes de onda mayores que aquellas visibles por el ojo humano permite a VISTA estudiar objetos que de otro modo serían imposibles de ver en luz visible, ya sea porque son muy fríos, oscurecidos por nubes de polvo o porque están tan alejados que su luz se ve estirada por efecto de la expansión del Universo. Para evitar interferir la débil radiación infrarroja proveniente del espacio, la cámara debe ser congelada a 200 grados Celsius bajo cero y sellada con la mayor ventana transparente al infrarrojo que jamás se haya construido. La cámara de VISTA fue diseñada y construida por un consorcio que incluyó al Laboratorio Rutherford Appleton, ATC UK y a la Universidad de Durham en el Reino Unido.

Cada imagen del telescopio captura una sección del cielo que cubre cerca de diez veces el área de la Luna llena y es capaz de detectar y catalogar objetos de todo el cielo austral con una sensibilidad cuarenta veces mayor a la alcanzada con anteriores telescopios rastreadores del cielo. Los enormes volúmenes de información, (normalmente 300 gigabytes por noche o más de 100 terabytes al año), llegarán al archivo digital de ESO y transformados en imágenes y catálogos en los centros de información en las Universidades de Cambridge y Edinburgo en el Reino Unido. Toda la información será pública y estará disponible para los astrónomos de todo el mundo.

VISTA ocupará la mayor parte de su tiempo cartografiando el cielo austral de un modo sistemático. Actualmente el telescopio está embarcado en seis importantes rastreos del cielo con diferentes objetivos científicos durante sus primeros cinco años. Una búsqueda cubrirá todo el cielo austral y las otras estarán dedicadas al estudio de zonas más pequeñas en gran detalle. Los rastreos de VISTA contribuirán a nuestro conocimiento sobre la naturaleza, distribución y origen de conocidos tipos de estrellas y galaxias, cartografiando la estructura tridimensional de nuestra galaxia y las vecinas Nubes Magallánicas, y ayudarán a determinar la relación entre la estructura del Universo y la misteriosa energía y materia oscura.

He aquí una muestra de las primeras imágenes del telescopio capturadas hace unos días.

El sistema depende de dos cámaras montadas en la parte frontal de cada retrovisor, estos detectarán el calor provenientes de animales o personas por ejemplo. Además, al igual que los ojos del conductor, las cámaras permiten la percepción de la profundidad, de modo que la distancia de los objetos pueden ser fácilmente calculada. Esto podría ser enormemente útil, ya que las cámaras tienen un alcance de 91 metros, más allá incluso que las luces de iluminación de gama alta.

Según el boceto explicativo de la patente que incluimos arriba, comprobamos como el sistema de proyección se encuentra en la parte superior del casco, el cual incorpora una base movible para adaptarse a la la posición de la visera, teniendo en cuenta la aerodinámica, por lo que el dispositivo no afecta a la comodidad del motorista. En el momento que los sensores comienzan a recopilar datos, aparecerá consecuentemente toda la información en la pantalla, poniendo el relieve los posibles obstáculos y mostrando la distancia a la que se encuentran, todo proyectado de forma gráfica, sin obstaculizar la visión general y, por añadido, contará con un sistema de voz, gps y visión nocturna.

Kawasaki no ha mostrado el prototipo final, ya que se encuentra todavía en fase de desarrollo y homologación, pero según se especula, podría ser presentado este otoño en la “Muestra de Motos de París”, celebrada anualmente con las últimas novedades del mundo del motociclismo. La industria de la automoción ha madurado la tecnología basada en sensores de infrarrojos como método de visión avanzada, y en la actualidad están siendo implantados en coches de gama alta de Mercedes y BMW, por lo tanto, su aplicación en motos es sólo cuestión de tiempo.

Más información: Kawasaki

Un dispositivo de invisibilidad que puede dar a un objeto un encubrimiento a partir de la luz visual está cada vez más cercano a la realidad. Después de haber sido el primero en demostrar la viabilidad de estos dispositivos, mediante la construcción de un prototipo en 2006, el equipo de ingenieros de la Universidad de Duke ha producido un nuevo tipo de dispositivo de encubrimiento, que es significativamente más sofisticado en una amplia gama de frecuencias.

El último avance ha sido posible gracias al desarrollo de una nueva serie de comandos complejos matemáticos, conocidos como algoritmos, para orientar el diseño y la fabricación de materiales compuestos únicos conocidos como metamateriales. Estos materiales pueden ser diseñados con propiedades que no se encuentran fácilmente en los materiales naturales, y se puede utilizar para formar una variedad de estructuras de encubrimiento. Estas estructuras pueden servir de guía a las ondas electromagnéticas alrededor de un objeto, de tal modo que parece como si hubieran atravesado un volumen vacío de espacio.

Los resultados de los últimos experimentos realizados por la Universidad de Duke se publicaron el 16 de enero del presente año en la revista Science. Los autores del artículo fueron Ruopeng Liu, quien desarrolló el algoritmo, y los profesores de ingeniería eléctrica e informática Chunlin Li. David R. Smith y William Bevan.

Una vez que el algoritmo fue desarrollado, el último dispositivo de encubrimiento se completó desde su concepción hasta la fabricación en nueve días, en comparación con los cuatro meses que se necesita para crear el original. Este nuevo y potente algoritmo permitirá personalizar el diseño único de metamateriales enfocados al encubrimiento con características específicas.

Según comentaba el profesor Smith: “La diferencia entre el dispositivo original y el último modelo es como el día y la noche. El nuevo dispositivo puede encubrir un espectro mucho más amplio de las ondas (de forma casi ilimitada) y a escala mucho más fácilmente utilizable por la luz visible e infrarrojos. El método que usamos nosotros debe ayudar a ampliar y mejorar nuestra capacidad a diferentes tipos de ondas de encubrimiento”.

Los dispositivos con encubrimiento doblan las ondas electromagnéticas, como la luz, de tal manera que parece como si el objeto no estuviera presente. En los últimos experimentos de laboratorio, un haz de microondas apuntó a través del dispositivo de encubrimiento en un golpe a través de un espejo plano rebotando fuera de la superficie en el mismo ángulo, como si el golpe no se hubiese producido. Además, el dispositivo impidió la formación de haces dispersos que normalmente presentan una perturbación.

El fenómeno de encubrimiento es similar a los espejismos vistos por delante a una distancia considerable de una carretera en un día caluroso. Por lo general se ve algo parecido como si el agua se cerniera sobre la carretera, pero es en realidad un reflejo del cielo. El profesor Smith explicaba: “En este ejemplo, el espejismo que se ve es el encubrimiento de la carretera a continuación. En efecto, estamos creando un espejismo de ingeniería con el último diseño en encubrimiento”.

El grupo de ingenieros opina que se encontrarán próximamente numerosas aplicaciones conforme ésta tecnología se vaya perfeccionado. Al eliminar los efectos de las obstrucciones, el encubrimiento podría mejorar los dispositivos de comunicaciones inalámbricas, u ondas acústicas que podrían servir como escudos de protección, ya sea para la prevención de la penetración de vibraciones, como de sonido o las propias ondas sísmicas.

La capacidad de la onda para ocultar el golpe es convincente, y ofrece un camino hacia la realización de formas para acercarse a la capacidad de encubrimiento óptica. Aunque los diseños de tales metamateriales son extremadamente complejos, especialmente cuando se utilizan los enfoques tradicionales, los ingenieros opinan que ahora tienen una forma rápida y eficiente para producir esos materiales.

Adecuadamente ajustados los metamateriales, las radiaciones electromagnéticas en frecuencias que van desde la luz visible a la radio pueden ser redirigidas a voluntad para prácticamente cualquier aplicación. Este enfoque también podría conducir al desarrollo de metamateriales que concentran la luz para proporcionar lentes más poderosas.

El más nuevo encubrimiento, que mide 20 por 4 pulgadas y menos de una pulgada de alto, es en realidad formada por más de 10.000 piezas individuales dispuestas en filas paralelas. De las piezas, más de 6.000 son únicas. Cada pieza está hecha de fibra de vidrio, el mismo material utilizado en las placas de circuitos y grabado de cobre. El algoritmo determina la forma y la colocación de cada pieza. Sin el algoritmo, el diseño y la correcta alineación de las piezas hubiese sido extremadamente difícil según los investigadores.

Más información: Universidad de Duke

La detección temprana del cáncer puede mejorar significativamente las tasas de supervivencia, las actuales pruebas de diagnóstico a menudo no logran detectar el cáncer en las etapas más tempranas y, al mismo tiempo, exponen a un paciente a los efectos nocivos de la radiación. Un equipo de médicos e ingenieros liderados por el Doctor Patrick McCann, de la Universidad de Oklahoma, con amplia experiencia en el desarrollo de rayos láser infrarrojos, están trabajando para crear un sensor que detecta en los gases exhalados del aliento biomarcadores en una persona que padece cáncer.

La investigación se inspiró en estudios que demuestran que los perros pueden detectar el cáncer por la inhalación del aire exhalado en pacientes con cáncer. Por ejemplo, en muestras de olor del aliento, los perros identificaron cáncer de mama y de pulmón en pacientes con una precisión de 88 y 97 por ciento, respectivamente. La evidencia es clara, las moléculas en fase gaseosa están exclusivamente relacionadas con el cáncer.

La intriga por la idea de utilizar el análisis del aliento para detectar el cáncer, llevo al Doctor McCann ver la oportunidad de utilizar métodos de tecnología avanzada basados en láser infrarrojos para ayudar a dilucidar la relación específica entre la fase gaseosa de las moléculas de biomarcadores y el cáncer. Él cree que es posible desarrollar y utilizar fácilmente dispositivos de detección contra esta enfermedad, especialmente cuando la dificultad del diagnóstico en el paciente es elevada. McCann nos decía; “Es necesario sensores que detecten estas fases gaseosas a través biomarcadores. Un dispositivo que tenga las mediciones específicas de los gases del aire exhalado podría cambiar la investigación médica contra el cáncer, tal como lo conocemos”.

Además, el Doctor McCann nos comentaba que; “La ciencia y la tecnología existen para apoyar el desarrollo de nuevas herramientas para detectar el cáncer, pero la investigación se llevará de cinco a diez años para obtener a bajo costo estos dispositivos en clínicas y hospitales”. La Universidad de Oklahoma tiene el más fuerte contingente de investigadores dedicados a proporcionar una solución al problema utilizando este enfoque. Aunque los estudios confirman que los perros pueden detectar el cáncer al oler los gases, no pueden decirnos la patología de la persona. Todo depende de la comunidad de investigación médica utilizando las mejores herramientas de ingeniería de medición para avanzar el tratamiento y detección de este tipo de enfermedades.

El láser desarrollado está basado en unos métodos para detectar moléculas, para ello los sensores del láser infrarrojo pueden medir biomarcadores sospechosos de etano, formaldehído y acetaldehído. Esto fue posible gracias al uso de la nanotecnología para mejorar el rendimiento del láser y los sistemas retráctiles, lo que permitiría el funcionamiento con baterías en dispositivos portátiles.

A menudo los médicos requieren de investigadores fuera de su disciplina para tocar nuevos campos de investigación, en este caso, los ingenieros han jugado un papel fundamental en el desarrollo del prototipo, gracias a la ventaja de la Universidad de Oklahoma al contar con expertos en campo de la ingeniería. Aunque el verdadero reto fue conseguir los fondos para la investigación interdisciplinaria, sin embargo, es necesario más capital e infraestructuras para seguir mejorando este dispositivo y pueda convertirse en una realidad a corto plazo.

A pesar de que el Doctor McCann no es un investigador especializado en cáncer, quiere que sus investigaciones sobre la elaboración de mecanismos innovadores de tecnología láser, ofrezcan un beneficio a millones de personas, que de otro modo, sufren de una etapa tardía de diagnóstico del cáncer.

Datos de investigación provenientes de la Universidad de Oklahoma.