físicos y - cofis.es · pero, con la publicación de este número, también hemos querido sumarnos...

Revista del Colegio Oficial de Físicos

Gonzalo Echagüe Méndez de Vigo

Convencidos de que hoy en día, más que nunca, laciencia tiene un especial protagonismo en nuestrasociedad y que todavía están por llegar nuevas revo-luciones científicas que cambiarán nuestra forma devivir, nuestra forma de relacionarnos... el Colegio Ofi-cial de Físicos ha querido tratar el tema de las nuevastecnologías en un especial monográfico.

Con la publicación de esta revista hemos pretendi-do repasar las tecnologías que están experimen-tando un mayor desarrollo en estos momentos, asícomo aquellas que tendrán mayor repercusión porsu alcance social. Pero, sobre todo, hemos queridoacercarnos a las tecnologías emergentes que estándirectamente relacionadas con la Física, así comollamar la atención sobre el papel de nuestro colec-tivo en el avance de la ciencia.

De este modo, como ya ocurriera en otros periodos denuestra Historia reciente, la Física vuelve a tener unespecial protagonismo en buena parte de las investi-gaciones que se están realizando en la actualidad.Pese a que desde el primer momento en que nos pusi-mos a trabajar en este especial monográfico, fuimosconscientes de que sería prácticamente imposibleabordar (en tan sólo unas páginas) todos los ámbitosque cuentan con grandes expectativas de futuro,hemos escogido una representación de ellos para darnuestra propia visión de las líneas científicas y tecno-lógicas más relevantes en el siglo XXI.

A nuestro entender, la búsqueda de soluciones alproblema de la energía, el enorme potencial de apli-caciones de los satélites terrestres, los cambios en los

Físicos ynuevas tecnologías

Gonzalo Echagüe Méndez de VigoPresidente COFIS

editorial

EditaColegio Oficial de Físicos

EditorGonzalo Echagüe Méndez de Vigo

DirectorAlberto Miguel Arruti

Director de InformaciónJosé Manuel López-Cózar

Consejo de redacciónGonzalo Echagüe Méndez de VigoÁngel Sánchez-Manzanero RomeroAlicia Torrego GiraldaIsabel Pérez PérezMarta Seoane DiosMarta Izquierdo Barrado

Proyecto gráficoDavid G. Rincón de [email protected]

FotografíaJosé Manuel López-Cózar (Jefe de sección)Portada: foto cedida por la AgenciaEspacial Europea (ESA)

Administración y publicidadColegio Oficial de FísicosC/ Montesquinza, nº 28, 3º dcha.28010 MadridTel: 91 447 06 77Fax: 91 447 20 06e-mail: correo@cofis.eswww.cofis.eswww.conama.orgwww.fisicaysociedad.eswww.fisica2005.org

Fotomecánica e impresiónRoelma Producción GráficaC/ Nubes, 11Pol. Ind. San José de Valderas28918 Leganés (Madrid)

ISSN. 113-8953Depósito Legal: M. 44286-1992

La revista Física y Sociedad no se hace necesariamentesolidaria con opiniones expresadas libremente en las colaboraciones firmadas.

Queda autorizada la reproducción,total o parcial, siempre que se hagade forma textual y se cite la proce-dencia y el autor.

El papel utilizado para la impresiónde Física y Sociedad tiene la califica-ción de ecológico, calidad ECF.

5Revista del Colegio Oficial de Físicos

Gonzalo Echagüe Méndez de VigoFísicos y nuevas tecnologías

editorial

Física y sociedad

procesos industriales y en los objetos más cotidianosde nuestra vida que estarán motivados por la revolu-ción de la Nanociencia, la contribución de la Física alavance de la Medicina, o la capacidad de hacer orde-nadores cada vez más pequeños, más potentes ymás rápidos, son algunos de los campos que marca-rán el desarrollo de la ciencia en los próximos años.

Pero, con la publicación de este número, tambiénhemos querido sumarnos a los actos de celebra-ción del Año Mundial de la Física 2005, que conme-mora el centenario del “Annus Mirabilis” de AlbertEinstein en el que se sentaron las bases de la Teoríade la Relatividad y se abrieron las puertas a la teo-ría cuántica.

Sin duda, entre otras cosas, la celebración del AñoMundial de la Física está sirviendo para llamar laatención sobre la importancia de la ciencia ennuestros días. Y es que es un hecho incuestionableque vivimos en una sociedad donde la ciencia, apesar de su protagonismo, es muy poco conocida.Por esta razón, desde instituciones estatales y pri-vadas, se ha intentado incentivar la apreciación delos trabajos científicos a través de las exposiciones,conferencias y otras actividades que están tenien-do lugar en el marco de este gran evento de dimen-sión mundial.

Desde el Colegio de Físicos, hemos querido aportarnuestro granito de arena a este esfuerzo divulga-dor. Y, qué mejor manera que mediante la publica-ción de este especial monográfico que ahora pre-sentamos, así como con la puesta en marcha de lapágina web www.física2005.org Una web querecoge toda la información sobre los actos conme-morativos del Año Mundial de la Física y que hacosechado un rotundo éxito al recibir más de46.000 visitas en sus primeros seis meses de vida.Esperemos que la publicación de esta revista tengael mismo éxito de acogida que las anteriores.

Todavía están por llegar nuevas revoluciones científicas que cambiarán nuestra forma de vivir, nuestra forma de relacionarnos...

Como en otros períodos de la Historia, la Física vuelve a tener un especial protagonismo en buena parte de las investigaciones que se están realizando en estos momentos

¬ Gonzalo Echagüe Méndez de Vigo

Física y sociedad6 Revista del Colegio Oficial de Físicos

Juan Antonio Cabrerareportaje

Coincidiendo con el cambiode milenio distintos autorese instituciones han publica-do cuáles serían, a suentender, las líneas científi-cas y tecnológicas más rele-vantes en el siglo XXI. Losresultados, más o menossesgados, están basados enopiniones personales,encuestas u opiniones degrupos de trabajo. En esteartículo se repasan las tecno-logías emergentes que trans-formarán nuestro mundo enlas próximas décadas y surelación con la física.

Problems cannot be solvedby thinking within theframework in which theproblems were created.Albert Einstein

NUEVAS TECNOLOGÍAS YFÍSICA EN EL SIGLO XXI

En el inicio de un nuevo milenio,en el Año Mundial de la Física2005, se celebra la importanciaque tiene esta rama del conoci-miento en nuestra vida diaria, supapel en el desarrollo científico-tecnológico y el impacto que tie-ne sobre la sociedad. Hace 100años del “año milagroso” en el

que Einstein publicó una serie detrabajos que cambiaron nuestraimagen del mundo. Parece, portanto, el momento más oportu-no para analizar algunas deestas visiones de futuro, conespecial atención en aquellastecnologías que previsiblementetendrán mayor impacto social y a

las que están dedicadas el conte-nido de este número de Física ySociedad.

LA FÍSICA EN EL SIGLO XXILos distintos estudios que analizancomo será la ciencia en el siglo XXIcoinciden en señalar la importan-cia que tendrán los avances de la

·Juan Antonio CabreraProspectiva y Vigilancia Tecnológica del Ciemat

¬ Foto de la Tierra tomada por el astronauta André Kluipers. Imagen cedida por ESA.


Juan Antonio CabreraNuevas tecnologías y Física en el siglo XXI

reportaje

Física y sociedad

Física para el futuro de la humani-dad. Los temas más relevantes ylos problemas que aún quedanpor resolverse se agrupan en gran-des áreas como astrofísica, físicade partículas, materia condensadao mecánica cuántica donde sur-gen preguntas a las que respon-der, tales como ¿qué es la materiaobscura?, o nuevas áreas para eldesarrollo de aplicaciones en múl-tiples campos, como la Nanocien-cia y las Nanotecnologías.

Sin embargo,al analizar la contribu-ción de la Física al avance de la cien-cia hoy en día encontramos ciertas

similitudes con el protagonismoque tuvo esta rama del conoci-miento durante el último siglo. Enprimer lugar, los avances de la Físicajuegan un papel fundamental enotras áreas (actualmente en disci-plinas como la biología, la industriao la energía). En segundo lugar,como entonces, sigue resultandoprioritario que los avances que seproduzcan estén dirigidos a dar res-puesta a las necesidades que se leplantean a la sociedad, sirviendocomo base para la innovación.

En algunos casos, como la reso-nancia magnética donde se unenavances en física atómica, nucle-ar, partículas, estado sólido, quí-mica y física cuántica, computa-ción y medicina o en la aplicación

de los aceleradores en biologíapara conocer la estructura deproteínas, enzimas o virus, esterasgo parece claro.

Pero,en otras ocasiones,el papel dela Física aparece algo más escondi-do y no por ello resulta menos tras-cendente. Como ejemplo de estarealidad sólo baste recordar, ahoraque se conmemoran tambiénotros acontecimientos relaciona-dos con la Física y los físicos, el des-cubrimiento de Louis Essen. El 3 dejunio de 1955, Louis Essen constru-yó el primer reloj atómico basadoen detectar y medir la absorción de

microondas por átomos de cesio.Tenía una precisión de una parteen diez elevado a la diezmes, esdecir, una diferencia de 1 segundoen 300 años. Ahora, la precisión delos relojes atómicos es de unsegundo en 60 millones de años yse aplican en el funcionamiento deinternet, la sincronización de la dis-tribución de electricidad o los siste-mas de navegación por satélite. Laidea de utilizar la estructura atómi-ca para medir el tiempo en lugarde los movimientos de los cuerposcelestes había sido propuesta porLord Kelvin en 1879.

Así, la relación lineal entre descu-brimiento científico y desarrollotecnológico como base para elbienestar económico ha dejado

de ser válida. Las interaccionesentre I+D, economía y sociedadson complejas, lo que hace nece-sario desarrollar herramientas deanálisis que permitan tener encuenta las interacciones existen-tes para poder resolver los proble-mas que se plantean. Además, nosólo es necesario responder a losretos desarrollando nueva cienciay tecnología, también hay queponer los medios para que elconocimiento sea utilizado comosoporte a la toma de decisionespara conseguir los objetivos bus-cados y conseguir un compromisode acciones políticas continuadas.

FUTUROS TECNOLÓGICOSActualmente se hace cada vez másnecesario movilizar a la comunidadcientífica y tecnología para aumen-tar los esfuerzos en I+D desarrollan-do tecnologías emergentes,innova-ciones basadas en la ciencia quetengan el potencial de crear nuevasindustrias o transformar las exis-tentes. Pero, al mismo tiempo, tam-bién resulta indispensable contarcon el conocimiento necesario paradetectar cuales son las necesidadesen I+D, poder priorizar y seleccionarlas inversiones necesarias con obje-tivos definidos estableciendoactuaciones estratégicas.

Pero, ¿cómo priorizar en ¿cienciay tecnología?, ¿cuáles son laslineas prioritarias en I+ D? Estas

Hoy por hoy existen herramientas que permiten analizar cuálesson las tecnologías emergentes y sus implicaciones para la economía o la sociedad, proporcionado la información necesariapara la toma de decisiones y poder fijar las prioridades


Juan Antonio CabreraProspectiva y Vigilancia Tecnológica del Ciemat

reportaje

respuestas permitirán definiráreas estratégicas y establecerlíneas críticas de actuación. Estoexige generar información sobreel futuro incierto aprovechandonuestra experiencia sobre elpasado para tomar decisiones.

Se desarrollan así una serie deherramientas para explorar el futu-ro tecnológico y sus consecuenciasutilizando distintos métodos quepermiten analizar cuales son las tec-nologías emergentes y sus implica-ciones para la economía o la socie-dad, proporcionado la informaciónnecesaria para la toma de decisio-nes y poder fijar las prioridades.

Entre ellas, está la prospectivacuya característica fundamental,es suponer que el futuro no estadeterminado; existen distintosfuturos posibles lo que permitealternativas de actuación.

PROSPECTIVALa definición formal de prospecti-va es: Proceso para explorar siste-máticamente el futuro a largo pla-zo de la ciencia, la tecnología, laeconomía, el medioambiente y lasociedad con el objetivo de identi-ficar las tecnologías genéricasemergentes y las áreas de investi-gación estratégicas en que se apo-yan que tengan la mayor probabi-lidad de proporcionar beneficioseconómicos y sociales.

Puesto que resulta imposiblepoder predecir lo que no existe,intentamos analizar tendencias ydesarrollos emergentes en fun-ción de su capacidad para respon-der a las necesidades de la socie-dad y cuáles serán sus impactossobre el desarrollo industrial y eco-nómico. Es un proceso participati-vo para debatir posibles alternati-vas con participación de todos losactores para generar un consensosobre las actuaciones políticas quedebe utilizarse en la definición deactuaciones en I+D+i. De esta for-ma, podremos identificar posiblesfuturos, alertando sobre los ries-gos de cada uno y de oportunida-des existentes lo que permitirádecidir actuaciones “hoy” y selec-cionar objetivos en función de lascaracterísticas específicas nacio-nales y el contexto internacional.

La Fundación OPTI, Observatorio deProspectiva Tecnológica, realizaestos estudios en España, desde1997, con el objetivo de reforzar elsistema nacional de innovaciónexplorando tendencias tecnológi-cas y analizando las necesidades de

la industria, generando informa-ción sobre los impactos futuros enla industria, el empleo y la competi-tividad.

Actualmente ha realizado estudiosen las áreas de: agroalimentación,energía, química, transporte, tec-nologías de diseño y producciónaplicadas a los sectores de transfor-mación del metal y el plástico, sec-tores tradicionales (cuero y calzado,madera y mueble, cerámica, jugue-te,joyería),construcción,biotecnolo-gía, tecnologías de la información yla comunicación, medio ambiente,ciencias de la salud,microtecnologí-as,materiales, tecnologías del mar yciencias sociales. Como resultadosha publicado cuarenta estudios enlas distintas áreas citadas que anali-zan el futuro tecnológico de nuestropaís y la líneas de investigaciónnecesarias en un horizonte de quin-ce años.

Funciona como una red en la queuna pequeña estructura centralcoopera con centros tecnológi-cos, centros de investigación einstituciones, cada uno de loscuales es responsable de un áreadeterminada.

Los resultados permiten anticiparel futuro incierto en función deaspectos tecnológicos y científicospero también sociales, económi-cos, políticos, medioambientales,integran distintas visiones y dife-rentes objetivos.

Los distintos estudios que analizan cómo será la ciencia en el siglo XXI coinciden en señalar la importancia que tendrá el avance de la física para el futuro de la humanidad

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Antonio Correia / Pedro A. Serenareportaje

Recientemente, la investigación en materiales de escala nanoscópica (es decir, la millonési-ma parte de un milímetro) ha adquirido una gran importancia. El término “Nanociencia” hacereferencia al conjunto de áreas del conocimiento involucradas en el estudio de materiales conlas mismas cualidades que los actuales, pero en proporciones diminutas. En este artículo seexplica cómo la Nanociencia cambiará buena parte de los procesos industriales y algunos delos objetos que poblarán nuestros hogares en el futuro.

LA NANOCIENCIAY SUS APLICACIONES

El prefijo “nano” se refiere a laposibilidad de comprender los fun-damentos y propiedades de obje-tos (Nanociencia) y diseñar ele-mentos o dispositivos con funcio-nes específicas (Nanotecnología)cuyas dimensiones son de unospocos nanómetros. Aunqueambos términos tienen su propiaentidad, es el de Nanotecnologíael que más ampliamente se hausado, englobando tanto conoci-mientos básicos como aplicados.El nanómetro (nm) es la unidad

de longitud equivalente a lamillonésima parte de un milíme-tro (1 nm=10-9 metros) y define lasdimensiones típicas donde laNanotecnología mostrará todosu potencial: la “nanoescala”. Sepuede definir la nanoescala comola región de tamaños comprendi-da entre uno y cien nanómetros.

El término “Nanotecnología” fueacuñado por N.Taniguchi en 1974para describir el conjunto de téc-nicas necesarias para fabricar

objetos o dispositivos con unaprecisión del orden de 1 nm. LaNanotecnología es una combi-nación de técnicas de muy diver-sa procedencia cuya finalidad esla investigación y desarrollo tec-nológico a nivel atómico, mole-cular y supramolecular destina-dos a proporcionar entendimien-to fundamental de los fenóme-nos y los materiales en la nano-escala y poder así crear y usarestructuras, dispositivos y siste-mas con nuevas propiedades y

·Antonio CorreiaPresidente de la Fundación PHANTOMS

·Pedro A. SerenaInstituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC)

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Antonio Correia / Pedro A. SerenaLa Nanociencia y sus aplicaciones

reportaje

Física y sociedad

funciones originadas por el par-ticular comportamiento de lamateria cuando su tamaño dejade considerarse macrosópico.

El largo camino hacia la manipulación en la “nanoescala”El vertiginoso ritmo de miniaturi-zación que la industria microelec-trónica ha mantenido durante cua-tro décadas fue ya vaticinado porG. Moore hace ahora 40 años. Sinembargo, a pesar de la capacidaddemostrada por la industria parasolventar problemas tecnológicosde muy diversa índole, se cree quetarde o temprano dicho ritmo nopodrá mantenerse por factorestanto de tipo físico como de carác-ter económico. Es evidente que amedio plazo se necesitarán alter-nativas a la tecnología actual, queimplicarán el desarrollo de méto-dos de producción en la nanoescala,abandonado la Microelectrónicapara entrar de lleno en la era de laNanoelectrónica. Sin embargo, tra-bajar en la nanoescala significa enúltimo término la posibilidad demanipular a voluntad átomos ymoléculas para construir dispositi-vos capaces de realizar funcionesespecíficas.

Pero, ¿disponemos de herramien-tas capaces de ver y manipular lamateria a escala atómica? A prin-cipios de 1980 dos investigadoresde IBM, H. Rohrer y G. Binnig die-ron a conocer el microscopio deefecto túnel (STM, Scanning Tun-neling Microscope) que permitiópor vez primera observar superfi-cies con resolución atómica (4,5).Esta herramienta ha sido la ante-cesora de otro grupo de herra-mientas, los microscopios de pro-ximidad (SPM, Scanning ProbeMicroscopy), que permiten medir

de forma precisa otras propieda-des (fuerzas electrostáticas omagnéticas, intensidad luminosa,etc) en la nanoescala. Estas nue-vas herramientas permiten, ade-más, la manipulación en ciertascondiciones de la posición de áto-mos, moléculas y otras nanoes-tructuras sobre una superficie.

Dos visiones diferentes:“top-down” versus “bottom-up”El control de la fabricación a escalaatómica y molecular precisa denuevas tecnologías que permitantrabajar de forma fiable, precisa yreproducible en la nanoescala.Muchas de estas tecnologías seestán perfilando en la actualidaden los laboratorios de investiga-ción (la Figura 1 ilustra una deestas técnicas emergentes) y, porlo tanto, no han demostrado aúnsu total potencial. A su vez existeun vasto conocimiento de técnicasque han demostrado gran poten-cial en la microescala. Muchas deestas tecnologías son susceptiblesde mejora, permitiendo su aplica-ción en la nanoescala. Por lo tanto,estamos en una etapa de explora-ción donde surgen visiones con-trapuestas sobre cómo abordar lamanipulación/fabricación en lananoescala.

Por un lado existe una visiónmás conservadora y continuista,la llamada aproximación “top-down” (de arriba hacia abajo) enla que se intenta conseguir unamejora de los procedimientosexistentes, para conseguir más ymás precisión en la fabricaciónde los elementos que forman losdispositivos. Un ejemplo de estaforma de pensar la encontramosen la evolución de las técnicas delitografía óptica, donde se usan

cada vez longitudes de ondamás y más pequeñas, resolvien-do de forma económicamenteviable los numerosos inconve-nientes que surgen.

En 1986,E.Drexler propuso construirobjetos más grandes a partir de suscomponentes atómicos y molecula-res. Esta aproximación se conocecomo “bottom-up” (de abajo haciaarriba) y es más cercana a la percep-ción de la Nanotecnología que unquímico o un biólogo podríantener. Esta aproximación es tam-bién consistente con la forma en laque trabajan los microscopios deproximidad (SPM), que pueden serlos antecesores de los “nanomani-puladores” que Drexler anticipó.

Se puede afirmar que cada proble-ma tecnológico con una solución“top-down” presenta multitud deposibles aproximaciones del tipo“bottom-up”. Sin embargo seránlas necesidades industriales y los

¬ Figura 1: Nanolitografía por oxidación localde silicio (AFM). Cortesía de Pablo Ares (Nano-tec S.L., España). La imagen muestra sendosperfiles de Asturias. El ancho de línea es deunas pocas decenas de nanometros.

A medio plazo se abandonará la Microelectrónica para entrar delleno en la era de la Nanoelectrónica


Antonio Correia / Pedro A. SerenaPresidente de la Fundación PHANTOMS / Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC)

reportaje

intereses comerciales los quedeterminen el tipo de soluciónapropiada en cada momento. Lomás razonable es pensar quedichas aproximaciones coexisti-rán en las factorías del futurosegún el tipo de proceso que senecesite optimizar.

Impacto social de la revolución nanotecnológicaPredecir cuál será el impacto deun determinado avance científicoo tecnológico es una tarea de altoriesgo. En el caso de la Nanotec-nología, quizás el primer impactohaya sido el mediático. En pocosaños lo ‘nano’ha pasado de ser untema inexistente a ser objeto deextensos reportajes en revistas dedivulgación científica y a ser untema ampliamente tratado enforos de Internet.

Sin embargo, cuando hablamosde implicaciones sociales, estaspasan por la capacidad de laNanotecnología para generaraplicaciones y dispositivos queintroduzcan verdaderos cambiosen la forma de vida de las perso-nas. El carácter multidisciplinarde la Nanotecnología determina

que la relación de posibles apli-caciones sea extensísima, perose pueden enumerar algunosaspectos que describen la reper-cusión social de esta rama cien-tífico-técnica:

• La Nanotecnología determinaráel diseño de procesos productivoseficientes, logrando ahorro consi-derable en materiales estratégi-cos. Muchos de esos procesosserán optimizados mediante eldiseño de catalizadores (nanopar-tículas, zeolitas*) que mejorarán elrendimiento de multitud de proce-sos químicos.Además,dispositivosde base nanotecnológica permiti-rán mejorar el filtrado de partícu-las contaminantes de aguas y aire.De esta manera se consolidaránmétodos de producción de menorimpacto medioambiental, dondese ahorren materias primas yrecursos energéticos, y se contro-len emisiones nocivas.

• La revolución en el sector de lasTecnologías de la Informaciónmantendrá su vigor debido a laexistencia de procesadores,memo-rias y periféricos más rápidos, dimi-nutos, sofisticados y baratos. Esta

implantación masiva de nanosiste-mas dedicados a la adquisición,análisis y transmisión de datosseguirá profundizando la revolu-ción que ha supuesto la llegada dela “sociedad digital”. En este con-texto podemos citar el uso denanotubos de carbono como posi-bles elementos interconectores(metálicos o rectificadores) entreelementos activos de los circui-tos. Otra de las importantes pro-piedades de los nanotubos es sualta capacidad de emisión deelectrones. Son por lo tanto ele-mentos que se utilizan en lafabricación de pantallas planascon ventajas frente a la de loscristales líquidos (amplio ángulode visión, mejor brillo, etc.) (Figu-ra 2). La empresa Motorola pre-sentó en 2005 su primer prototi-po de pantalla plana de 5 pulga-das a base de nanotubos con laexpectativa de fabricar pantallasmas eficientes y con un costemuy inferior al de las pantallasplanas actuales. Un papel espe-cial está reservado a las molécu-las que formaran parte de losnanocircuitos debido a las propie-dades electrónicas específicascon que pueden ser diseñadas.

¬ Figura 2: Nanotubos de carbono ordenados sobre una superficie mediante técnicas de litografía electrónica (Cortesía Ken Teo, Universidad de Cam-bridge). La imagen ilustra el logotipo oficial de la edición del año 2004 de la conferencia Trends in Nanotechnology, celebrada en Segovia.

Las expectativas de la Nanotecnología en las Ciencias Médicasson muy grandes en áreas como el diagnóstico precozo el tratamiento de enfermedades

(*) medios porosos altamente cristalinos de poros de dimensiones moleculares



reportaje

Física y sociedad

• La Nanotecnología se enfocará ala creación de nuevos materiales(se puede hablar de “nanomate-riales”), de excelentes prestacio-nes mecánicas y menor peso,aun-que también se podrán optimizaren ellos otras propiedades comoel aislamiento térmico, la conduc-tividad eléctrica, la funcionalidadde sus superficies, etc. Estos nue-vos materiales poseerán un mar-cado carácter multifuncional.Entre los nanomateriales queserán desarrollados destacanaquellos dedicados al almacena-miento energético, a la fabricaciónde células solares más eficientes,etc. De nuevo, los nanotubos decarbono se presentan como ele-mentos cruciales en el desarrollode nanomateriales debido a quepresentan una resistencia a trac-ción mejor que la del acero perosiendo mucho más ligeros. Imagi-nemos el impacto en las tecnolo-gías del transporte que puedesuponer la aparición de vehículos,aviones, etc, con una tercera ocuarta parte del peso de los actua-les. Este tipo de vehículos permiti-rá alargar la vida de las escasasreservas de petróleo mientras queotras alternativas se asientan deforma definitiva. Ni que decir tieneque el proceso de modelización denanomateriales es crucial en suestudio y desarrollo. De hecho, losinvestigadores poseen multitudde herramientas computacionales(muchas de ellas basadas en laFísica Cuántica) capaces de simu-lar el comportamiento de estosmateriales cuando son deforma-dos, calentados, etc. (en la Figura 3se ilustra este aspecto con unejemplo).

• La Nanotecnología permitirádesarrollar a corto plazo “nano-sensores” que se producirán deforma masiva. Estos sensores debajo coste se incorporarán anuestra vida cotidiana en milesde aplicaciones. Las redes de“nanosensores” permitirán uncontrol en tiempo real de la cali-dad de las aguas, alimentos y dela atmósfera, podrán controlar lascondiciones medioambientalesen viviendas, oficinas, fábricas,etc. Los nanosensores tendránfuerte impacto en Medicina,mejorando las técnicas de diag-nóstico en tiempo real, gracias ala monitorización de decenas devariables de forma fiable, rápiday barata. Los nuevos sensores

también tendrán su aplicación enel ámbito de la seguridad, propor-cionando sofisticados detectoresde explosivos o amenazas biológi-cas.

• También relacionado con laMedicina existe una línea pode-rosa para construir dispositivosnanométricos capaces de liberarfármacos específicos de formalocal allí donde reside el proble-ma a tratar. Dichas “nanomáqui-nas” serán el producto de unacombinación de sensores (de ori-gen nanoelectrónico o biológico),estructuras donde se albergaráel fármaco (bien cavidades basa-das en materiales porosos, siste-mas que emulen membranascelulares, etc.) y un propulsor(nanomotores basados en ejem-plos que la naturaleza ya nosofrece en bacterias, espermato-zoides, etc). Hoy por hoy nosdebemos contentar con la exis-tencia de “nanodosificadores”,pero las expectativas de la Nano-tecnología en las Ciencias Médi-cas son muy grandes en áreascomo diagnóstico precoz, etc.

Como puede observarse, las impli-caciones de la Nanotecnología sonmuchas y afectan a facetas distin-tas de la actividad de los sereshumanos. Sin embargo, se puededestacar que muchas aplicacionesde la Nanotecnología están enca-minadas hacia la mejora de lasalud del ser humano,y otras haciael planteamiento de una economíabasada en un desarrollo más soste-nible, optimizando recursos y dis-minuyendo la agresión al medioambiente.

¬ Figura 3: Imagen de la configuración atómicade un nanocontacto de níquel durante su frac-tura causada por estiramiento, obtenida portécnicas de Dinámica Molecular.

Imaginemos el impacto que puede suponer en el transporte laaparición de vehículos, aviones… con una cuarta parte del pesoactual. Los nanotubos presentan una resistencia mejor que ladel acero pero siendo mucho más ligeros


Antonio Correia / Pedro A. SerenaPresidente de la Fundación PHANTOMS / Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC)

reportaje

La financiación de la investigación en NanotecnologíaLa Nanotecnología está dandosus primeros pasos fuera dellaboratorio, pero presenta unpotencial inmenso para la fabri-cación de bienes de consumotangibles que, en muchos casos,tardarán un par de décadas enser comercializados. Debido a sufuerte impacto económico, laNanotecnología ha suscitado elinterés de organismos, institu-ciones y empresas de los paísesmás desarrollados del mundo.

Desde 1997, las inversiones enNanotecnología han ido creciendode manera constante. En EstadosUnidos diversas agencias federa-les lanzaron en 1996 el plan NNI(National Nanotechnology Initiative)que ha invertido más de 2.700 millo-nes de dólares en el periodo 1997-2003 para fomentar la investigaciónen Nanociencia y Nanotecnología.Además de la iniciativa federal, hayque destacar el esfuerzo comparableque llevan a cabo los distintosgobiernos estatales de los EE.UU. ylas empresas como Motorola, Intel,Hewlett-Packard, IBM,etc.

Los países industrializados asiáti-cos han promovido desde sectoresindustriales y gubernamentales eldesarrollo de la Nanotecnología,con inversiones similares a la deEE.UU. Como ejemplo baste decirque el esfuerzo en promoción de laNanotecnología en Japón duranteel periodo 1997-2003 ha sido de2850 millones de dólares, superiorincluso al de EE.UU. Países comoTaiwán y Corea han hecho grandesesfuerzos por no perder posicionesen el control de las herramientas yconocimientos de índole nanotec-nológica. China también se haincorporado recientemente a estacarrera con un gran vigor realizan-do inversiones millonarias en lacreación de polos universitarios-industriales dedicados a la Nano-tecnología.

En Europa se ha dado un serioimpulso a la Nanotecnología en el VIPrograma Marco de la U.E.,mediantela creación del Área temática deno-minada “Nanotecnologías y Nano-ciencias, Materiales multifunciona-les y nuevos procesos de producción”(NMP) que está dotada con 1.300millones de Euros para el periodo

2003-2006,o con la creación del Pro-grama NID dentro del plan IST (Infor-mation Society Technologies). Elauge en Europa de las iniciativasdedicadas a desarrollar y divulgar laNanotecnología ha crecido, hasta elpunto de que hoy existen casi 200redes nacionales o regionales. Enel futuro VII Programa Marco laNanotecnología mantendrá su papelestelar como lo demuestra la crea-ción de Plataformas Tecnológicas conuna fuerte componente industrialpara impulsar este desarrollo tecnoló-gico en áreas como la Nanoelectrónica(ENIAC) o la Nanomedicina (NanoMED).

La Nanotecnología en España:más vale tarde que nuncaAnte la ausencia de un marco institu-cional que impulsase actuaciones parafomentar la I+D en Nanotecnología,fue la comunidad científica la encar-gada de promover iniciativas enca-minadas a fortalecer la investigaciónen Nanotecnología y,de paso,a con-cienciar a la Administración Pública ya la industria de la necesidad deapoyar este campo emergente. Unejemplo de estas iniciativas hasido la formación de la Red NanoS-pain, que aglutina actualmente acasi 1000 investigadores pertene-cientes a 160 grupos de investiga-ción. Otra iniciativa llevada a cabopor investigadores españoles es laorganización en España de la seriede conferencias Trends in Nano-technology, que se ha convertidoen referencia mundial en el ámbi-to de la Nanotecnología y en laque anualmente cerca de 400investigadores analizan la situa-ción de este campo.

Además de estos esfuerzos por arti-cular la interacción entre científicosque trabajan en Nanotecnología,existen otros esfuerzos de caráctermás institucional como la creación

Estados Unidos y Japón se encuentran a la cabeza de la investigación de nanomateriales

¬ Entrega de premios de la “Trends in Nanotechnology 2004”, conferencia organizada por investigadores españoles y de gran prestigio internacional.



reportaje

Física y sociedad

del Laboratorio de Nanobioingeniería(Parque Científico de Barcelona),del Instituto de Nanotecnologíade Aragón y del Laboratorio deNanotecnología de la Universidadde Oviedo. En algunos casos, lasAdministraciones regionales hanapoyado otras iniciativas, como lacreación del Círculo de Innovación Tec-nológica en Microsistemas y Nanotec-nologías de la Comunidad de Madrido de las redes NanoGalicia y Saretek.Quizás la actuación de la Generali-tat de Cataluña ha sido la másdecidida, promoviendo una AcciónEspecial para el desarrollo de laNanociencia y de la Nanotecnolo-gía en Cataluña, convocandobecas para estancias postdoctora-les en centros de referencia,crean-do un Centro de Referencia deBioingeniería de Cataluña, y el Ins-tituto Catalán de Nanotecnolo-gía. Además, existe un claro acer-camiento a la Nanotecnología porparte de los Centros Tecnológicoscomo TEKNIKER, INASMET, CIDE-TEC, IKERLAN,LABEIN,etc sabedoresde que la presencia competitivaen Europa implica una fuerteapuesta en este campo. A otraescala, la Fundación de Ciencia yTecnología (FECyT) promovió en elperiodo 2004-2005 una AcciónPiloto para el desarrollo de lasNanotecnologías.

Todas estas iniciativas de investiga-dores españoles junto con lainfluencia decisiva de las tenden-cias observadas en la Unión Euro-pea han logrado que la Adminis-

tración Pública muestre su interéspor este campo científico-tecnoló-gico. Así, en el Plan Nacional deI+D+i para el periodo 2004-2007, laNanotecnología se presenta comouna línea de actuación prioritaria.En concreto, se ha definido una“Acción Estratégica en Nanocienciay Nanotecnología”, con una dota-ción de 12 millones de Euros poraño, que tiene entre sus objetivosmejorar las infraestructuras de usocompartido, formar técnicos cuali-ficados y desarrollar una serie deactuaciones que intenten atraer alsector industrial hacia el ámbito dela I+D.

ConclusionesLa Nanociencia y la Nanotecnolo-gía representan áreas científico-técnicas que han pasado, enmenos de dos décadas, de lasmanos de un reducido grupo deinvestigadores que vislumbraronsu gran potencial a constituir unode los pilares reconocidos del avan-ce científico durante las próximasdécadas. La capacidad de manipu-lar la materia a escala atómica hapermitido plantear la posibilidadde diseñar y fabricar nuevos mate-riales y dispositivos de tamañonanométrico. Dicha posibilidadalterará por un lado los métodosde producción en fábricas, permi-tiendo optimización y automatiza-ción de procesos, contribuyendo aun desarrollo sostenible. Por otrolado,la revolución nanotecnológicaimpondrá un ritmo más fuerte enla imparable expansión de las tec-

nologías de la información, hacien-do que la globalización de la eco-nomía, la propagación de ideas, elacceso a las distintas fuentes deconocimiento, la mejora de los sis-temas educativos, etc, sigan suce-diéndose vertiginosamente. Final-mente, la irrupción de las Nanotec-nologías incidirá directamente enel ser humano mediante mejorassustanciales en el diagnóstico ytratamiento de enfermedades, o lamejora de nuestras capacidadespara interaccionar con el entorno.

Se puede afirmar, por lo tanto, quenos encontramos ante un nuevoparadigma científico de caráctermultidisciplinar, donde Física, Quí-mica, Ingeniería, Biología, Medici-na, Ciencia de Materiales, y Com-putación convergen, sin que estosignifique que haya que abando-nar las perspectivas de partida. Loque sí se hace imprescindible esestablecer enlaces entre las comu-nidades científicas, buscar puntosde encuentro y promover la exis-tencia de grupos multidisciplinaresdonde se fragüen soluciones ima-ginativas a los problemas que seplanteen en la nanoescala.

La Nanotecnología se presenta como una línea de investigación prioritaria en España, con una dotación de 12 millones de Euros por año

Los nanomateriales tendrán menor impacto medioambiental, alahorrar en materias primas, energía y poder controlar mejor lasemisiones nocivas

Más información:• Red NanoSpainhttp://www.nanospain.org

• Conferencias Trends in Nanotechnologyhttp://www.tnt2005.org

• Fundación de Ciencia y Tecnologíahttp://www.fecyt.es


Isla Ramos Chavesreportaje


¿Qué pasaría si los ordenadores contuvieran procesos automáticos que les permitieranautoregularse sin necesidad de intervención humana? Los estudios llevados a cabo porLenovo ponen de manifiesto que este futuro está más cerca de lo que pueda parecer. Los sistemas informáticos con capacidad de autoconfiguración, autoprotección, autodiagnóstico yautoreparación son el presente y futuro de la informática personal.

EVOLUCIÓN DE LOS ORDENADORESPERSONALES: HACIA LA INFORMÁTICA AUTÓNOMA

·Isla Ramos Chaves. Directora general de Leonovo España*

Hace 24 años el primer ordenadorpersonal vió la luz. De la mano deIBM, el 12 de agosto de 1981 se pre-sentó el primer PC compatible,que revolucionaría el sector infor-mático mundial. Su introducciónen el mercado supuso la entrada

de los ordenadores en los hogaresde todo el mundo y una nuevaforma de concebir el trabajo. Esteprimer ordenador personal inte-graba un microprocesador Intel8088 de 16 bits a 4,7 MHz, 16 KBde memoria RAM,pantalla de 11,5”

en blanco y negro y sin soportepara gráficos. Su teclado tenía 83teclas y algunos modelos teníantambién disquetera. El sistemaoperativo que integraba era elIBM PC DOS (antecesor del MS-DOS) y ofrecía conexiones paraimpresoras y otros dispositivos.

Presentado como “una computa-dora de bajo precio que tendráuna gran aceptación social”, tuvoun precio inicial de 3.280 dólares(400.000 pesetas de la época).Aunque las previsiones de ventainiciales fueron de 241.683 dólares(unos 45 millones de pesetas) paralos cinco años siguientes, esa cifrafue superada en tan sólo un mes.En diciembre de 1984, ya se habíanvendido más de 250.000 PCs.

Los analistas de aquella épocapredijeron que a final del siglo XXestarían en uso unos 80 millonesde PCs. Sin embargo, la realidad esque a finales del año 2000 habíamás de 500 millones de PCs. Lapuesta en el mercado del PC -unaherramienta revolucionaria parala época- marcó un hito en la his-toria de la informática personal.

Física y sociedad16

(*) Lenovo es la multinacional recientemente creada tras la adquisición de la división de ordenadores personales de IBM por parte de Lenovo Group.

¬ Para simplificar la gestión de contraseñas y aumentar la seguridad de los ordenadores, se estánempezando a utilizar sistemas que identifican al usuario con su huella dactilar.


Isla Ramos ChavesEvolución de los ordenadores personales: hacia la informática autónoma

reportaje

Física y sociedad

Presente y futurode la informática personalLejos de las posibilidades queofrecía el primer PC, los ordenado-res han ido incrementado de for-ma extraordinaria su potencia ycapacidad a lo largo de los años.No obstante, procesador, memo-ria y disco duro han acabado con-virtiéndose en estándares que losfabricantes actualizan periódica-mente y que, por lo tanto, ya nomarcan las diferencias entre unosequipos y otros. A pesar de losavances conseguidos en veloci-dad, gráficos y capacidad de alma-cenamiento, existen nuevos retosen el desarrollo de ordenadorespersonales, desde elementos dediseño hasta soluciones y aplica-ciones que hagan más sencilla y“amigable” su utilización.

Lenovo mantiene un fuerte com-promiso con la innovación como

elemento clave para diseñar equi-pos que respondan a las nuevasnecesidades de los usuarios y a lavez fomenten el desarrollo de laSociedad de la Información. ParaLenovo, el ordenador personal hapasado a un nuevo estadio en suevolución, en el que la innovacióntecnológica debe estar orientadaa incrementar los niveles de segu-ridad de los equipos y simplificarsu utilización gestión y manteni-miento, ya que todavía requierenuna gran inversión de tiempo yrecursos para su configuración,actualización y reparación .

Estas premisas cobran mayorimportancia si cabe en el caso delos equipos portátiles, ya que lainformación confidencial quecontienen viaja de un lugar aotro y, la mayoría de las veces, losusuarios se encuentran lejos delcentro de soporte técnico.

En definitiva, se trata de diseñarordenadores que disminuyan lacomplejidad de la interacción conlas personas, que se utilicen de for-ma intuitiva y sean “transparentes”para el usuario, de forma que éstesólo tenga que centrarse en lo quequiere hacer con el ordenador sintener que conocer los procesos o laoperativa que se esconden detrásde la realización de tareas.

Por este motivo, Lenovo ya estáincorporando en sus ordenadorespersonales una serie de solucionestecnológicas exclusivas, denomi-nadas tecnologías ThinkVantage,que ayudan al usuario a utilizar ygestionar el equipo a la vez queprotegen la información, como pri-mer paso de la evolución hacia loque denominamos “informáticaautónoma”.

Hacia los PCs autónomos¿Qué pasaría si los ordenadorescontuvieran procesos automáti-cos que les permitiera gestionar-se sin necesidad de intervenciónhumana?

La informática autónoma utilizael cuerpo humano como modeloideal. De la misma manera querespiramos, laten nuestros cora-zones, sudamos cuando tenemoscalor o nuestros ojos parpadeancuando están secos, Lenovo estátrabajando en el desarrollo de tec-nologías que liberen al usuario demultiples tareas relacionadas conla gestión de los ordenadores y lespermita concentrarse exclusiva-mente en su actividad.

De la misma manera que respiramos, laten nuestros corazoneso sudamos cuando tenemos calor, actualmente se trabaja en el desarrollo de tecnologías que liberen al usuario de multiplestareas relacionadas con la gestión de los ordenadores.


Isla Ramos ChavesDirectora general de Leonovo España

reportaje

El objetivo de la informáticaautónoma es reducir el número,la complejidad y la duración delas intervenciones humanas enlos sistemas informáticos utili-zando tecnología capaz de auto-gestionarse, de ajustarse a cir-cunstancias variables y de crear

recursos para llevar el trabajo acabo de forma eficiente.

Tecnologías ThinkVantageHoy en día, la informática estáíntimamante ligada a nuestrasvidas; está presente en nuestraactividad profesional, en los cen-tros educativos, en los hogares, eincluso nos acompañan en todomomento gracias al desarrollo yproliferación de dipositivos móvi-

les que nos permiten conectar-nos desde cualquier lugar.

Por este motivo, los dispositivospersonales deben adaptarse anuestro ritmo de vida e integrarsede forma natural en nuestra reali-dad cotidiana. Para que esto sea

posible, los equipos deben de serfáciles de usar y ofrecer una seriede prestaciones en materia deseguridad, portabilidad, autono-mía y conectividad, que estánmarcando el camino en la evolu-ción de la informática personal.En este sentido, Lenovo ya dispo-ne de diversas soluciones tecnoló-gicas que garantizan la continui-dad del servicio y hacen que suutilización sea más intuitiva; esta-

mos hablando de las TecnologíasThinkVantage.

SeguridadLa seguridad se ha convertido enun factor crítico en el ámbito de lainformática personal, especial-mente a raíz del incremento de lautilización de ordenadores portá-tiles y del desarrollo de la tecnolo-gía inalámbrica. Podemos abor-dar las cuestiones de seguridaddesde distintos ángulos, desde laprotección física de los equipos,hasta la prevención de accesos nodeseados o el ataque de virus.

Para nosotros, la seguridad es unelemento clave y por eso hemosdesarrollado diversas solucionesque cubren todos estos frentes.En la protección de los equiposinfluye hasta la elección de losmateriales utilizados en sufabricación. Materiales como eltitanio, el magnesio o la fibra decarbono son a la vez ligeros yaltamente resistentes.

Con el fin de proteger la informa-ción almacenada en los ordena-dores portátiles hemos desarro-llado un sistema automático deprotección del disco duro queevita la pérdida de datos. Estábasado en una tecnología simi-lar a la utilizada en los automóvi-les para activar los airbags encaso de impacto. Utiliza un chipen la placa del sistema quedetecta cualquier movimientobrusco y responde bloqueando eldisco duro hasta que el sistemase estabilice de nuevo. Esta res-puesta instantánea evita los

Los sistemas operativos de emergencia representan un avancesignificativo, ya que permiten operar con el equipo incluso cuando no es posible iniciar Windows.


Isla Ramos ChavesEvolución de los ordenadores personales: hacia la informática autónoma

reportaje

Física y sociedad

daños en el disco duro que, conel tiempo, pueden provocar unfallo general del mismo y unapérdida total de los datos.

Asimismo, hemos dotado a todosnuestros ordenadores de un con-junto de herramientas ubicadasen un sistema operativo deemergencia que crea un entornototalmente aislado para la res-tauración del equipo y la recupe-ración de datos, con un segundosistema operativo independien-te. Con solo pulsar una tecla, elusuario puede acceder de formasencilla y directa a una serie deherramientas que le permitensolucionar muchos de los proble-mas comunes de los PCs, comoataques de virus, pérdida dearchivos del sistema y fallos enlos controladores de software.

El sistema operativo de emer-gencia, que funciona inclusocuando no es posible arrancarWindows, permite al usuariorealizar numerosas tareas, comoacceder a Internet, obtenersoporte remoto, enviar correoselectrónicos, o recibir archivoscríticos del servicio de soporte ode cualquier otro usuario. Estasolución representa un granavance respecto a las solucionesde recuperación tradicionales yaque permite al usuario operarcon el equipo, restaurar el siste-ma y recuperar la informaciónperdida aunque no sea posibleiniciar Windows, ampliando lasposibilidades del usuario de reci-bir soporte técnico.

El ataque de virus también es unproblema cada vez más frecuente.Para elevar el nivel de protecciónde los equipos,hemos incorporadoun software que ayuda a losdepartamentos de informática aprevenir los ataques de virus ygusanos. Esta solución permite alas compañías realizar actualiza-

ciones en todos los equipos de laempresa de forma eficiente ysegura, y establece políticas deseguridad de forma que los PCspuedan acceder a estas actualiza-ciones e instalarlas de forma rápi-da, o desconectarse de la red deforma automática para impedir ladifusión de los virus.

Por último,con el objetivo de evitaraccesos no deseados y simplificarla gestión de las contraseñas, esta-mos incorporando en nuestrosportátiles un sistema integral deseguridad basado en tecnologíabiométrica. Combina un lector dehuellas dactilares integrado en elequipo con un chip de seguridad yun software avanzado que incluyeun gestor de contraseñas fácil deinstalar y utilizar. Permite identifi-car al usuario mediante el escane-ado de su huella dactilar o combi-nar este sistema con el procedi-miento de contraseñas tradicionalpara crear dos niveles de protec-ción. Estos tres elementos -lector,chip y software de seguridad- fun-cionan de forma integrada paraofrecer el máximo nivel seguridadde la industria, evitando accesosno deseados a la información con-fidencial.

ConectividadLa posibilidad de conexión es unaspecto que está cobrando granimportancia, de la mano del des-arrollo de la tecnología inalámbri-ca y la proliferación de “hotsspots” (puntos de acceso público).Hoy en día resulta fundamentalque los equipos integren todas lasposibilidades de comunicación,tanto por cable como inalámbri-cas -Bluetooth, Wi-Fi, infrarrojos,Ethernet, modem, etc.-, pero nobasta con que el ordenador tengala capacidad de conectarse, sinoque en la práctica resulte sencillo.

Nuestra experiencia nos diceque a la mayoría de usuarios les

resulta extremadamente com-plicado conectarse a una redinalámbrica o pasar de un entor-no de conectividad a otro, ya querequiere de su intervención paraintroducir distintos parámetrosde configuración.

Para evitar este problema, hemosdesarrollado de un programa deasistencia que permite al usuariocrear, gestionar y distribuir perfi-les de comunicación. Cada perfilguarda la personalización de lared, Internet, programas y disposi-tivos necesarios para cada una delas conexiones, dependiendo de laubicación en que se encuentre elusuario: el hogar, el lugar de tra-bajo, el aeropuerto, etc. Seleccio-nando el perfil adecuado es muysencillo conectarse a una red sinla necesidad de configurar manual-mente los parámetros para esaconexión y sin tener que apagar yencender el ordenador cada vezque los modificamos.

Este gestor de comunicacionespermite al usuario trabajar con unamplio espectro de conexiones dis-ponibles, determinar automática-mente la conexión LAN más rápiday alternar entre las diferentes cone-xiones según la prioridad y la velo-cidad. Almacena las configuracio-nes de red, tanto inalámbricas

¬ Mejorar la facilidad de manejo de los ordenadores es otro aspecto que preocupa al sector de la informática.


Isla Ramos ChavesDirectora general de Leonovo España

reportaje

como por cable, para que los usua-rios puedan cambiar de forma fácily segura de un entorno a otro. Adi-cionalmente, ofrece herramientasde diagnostico muy visuales queayudan al usuario y al soporte téc-nico a resolver conflictos.

AutonomíaSi,como hemos dicho anteriormen-te, la tecnología tiende a estar cadavez más presente en el desarrollode nuestra actividad diaria, la auto-nomía también resulta un factorfundamental para garantizar lacontinuidad del servicio de los dis-positivos que nos acompaña ennuestra vida cotidiana. Así pues, laduración de la batería de los equi-pos es también un aspecto clave.Sin duda, las características técni-cas de la batería, como el númerode celdas, el material utilizado o eltiempo de recarga, tienen que sertomadas en consideración a la horade elegir un dispositivo portátil, ypor descontado que es una líneaimportante de investigación, perotodavía podemos ir más allá.

Aparte de la capacidad de la bate-ría, podemos maximizar su auto-nomía controlando distintas varia-bles que inciden especialmente en

su duración. Este es el plantea-miento en el que se basa el sistemainteligente de gestión de la bateríaque hemos desarrollado,y que per-mite al usuario controlar paráme-tros como la velocidad del procesa-dor y del ventilador para prolongarsu autonomía y mejorar su rendi-miento. Este sistema incluye unaserie de funciones y característicasadicionales que permiten al usua-rio crear patrones de batería perso-nalizados para sus necesidades, ocomprobar la capacidad de carga yel tiempo restante mediante unapestaña informativa que actúacomo centro de control.

Facilidad de usoTal como hemos comentado, noes suficiente con que los ordena-dores sean capaces de hacer lascosas más diversas, sino que losusuarios puedan realizar todas latareas de forma autónoma y sen-cilla, sin tener que dedicar granparte de su tiempo a gestionar losequipos o recurrir al servicio técni-co. Sin duda, cuanto más fácil eintuitiva sea la utilización de losordenadores, antes se romperánalgunas de las barreras que difi-cultan el desarrollo de la Sociedadde la Información.

Así pues, el usuario deberá tener asu disposición el máximo de infor-mación posible sobre su sistemapara poder sacarle el máximo par-tido sin tener que recurrir a profe-sionales especializados. Por ejem-plo, una tecla de acceso directo aun portal de soporte con recursos,herramientas de diagnóstico, solu-ciones automatizadas, enlaces conactualizaciones y servicio online,resulta de gran utilidad,y evita queel usuario tenga llevar consigomanuales y guías de producto.Otras aplicaciones que hemosincorporado realizan una actuali-zación automatizada del softwaredel sistema operativo y dispositi-vos de la máquina de forma trans-parente o migran de forma auto-mática nuestros perfiles persona-les de un ordenador a otro cuandodeseamos renovar nuestro equipo.

Informática transparenteLas capacidades de la informáticaautónoma son un componentebásico de las tecnologías Think-Vantage, que ya estamos incorpo-rando en nuestros ordenadores.No obstante, todavía quedamucha camino por recorrer eneste sentido, por lo que la investi-gación de Lenovo se centra en des-arrollar sistemas informáticos concapacidad de autoconfiguración,autoprotección, autodiagnóstico yautoreparación -capaces de antici-parse a las situaciones y de adap-tarse a circunstancias variables-,que liberen completamente alindividuo de las tareas de gestióny le permitan interactuar de formatotalmente transparente con losordenadores. Parece ciencia fic-ción, pero probablemente poda-mos disfrutar de esta experienciaen un futuro no muy lejano.

Con el fin de proteger de golpes a los ordenadores portátiles seha desarrollado un sistema de protección similar al que utilizanlos automóviles para activar el airbag.


Juan José García Ripoll / J. Ignacio Cirac reportaje

Física y sociedad

Los expertos pronostican que a partir de 2020 será imposible miniaturizar aún más los orde-nadores fabricados con la tecnología actual. Vendrán entonces las nuevas generaciones de chips:primero serán los moleculares, posteriormente los de tamaño atómico, y finalmente los cuánticos,los más revolucionarios y sorprendentes, la verdadera última frontera de la computación.

LA ÚLTIMA FRONTERA DE LA INFORMÁTICA

TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN CUÁNTICA

·Juan José García Ripoll.·J. Ignacio Cirac.Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica, Garching (Alemania)

El año en el que nos encontramoses ciertamente el Año Mundial dela Física, pero también es un añomás en la denominada “Era de laInformación”, en el que la oferta yla demanda de datos, sean éstospáginas Web, música, noticias,videos, etc... están llevando al lími-te los recursos tecnológicos de quedisponemos, tanto a nivel dealmacenamiento masivo, como deprocesamiento y comunicación.

Por poner un ejemplo,en el caso delos ordenadores la tendencia gene-

ral consiste en miniaturizar los cir-cuitos electrónicos, de forma queno sólo tengamos mas elementosde computación en cada micro-chip, sino que además los electro-nes, portadores de la información,se puedan mover más rápidamen-te entre ellos. El problema es que,dado el ritmo de miniaturizaciónactual,muy pronto nos encontrare-mos con circuitos en los que lostransistores, compuestos de muypocos átomos, dejarán de funcio-nar como tales. Es el “límite cuánti-co”, una frontera infranqueable, en

la que electrones y átomos se com-portan a la vez como ondas y comopartículas y pueden, por ejemplo,saltar de un elemento conductor aotro (Fig. 1).

¬ Figura 1: Para un electrón, los conductores deun microchip son pozos de potencial en los quese mueven libremente. Cuando los circuitosintegrados se hacen demasiado pequeños, lasreglas de la Mecánica Cuántica permiten a loselectrones pueden atravesar las separacionesaislantes entre conductores.


Juan José García Ripoll / J. Ignacio CiracInstituto Max-Planck de Óptica Cuántica, Garching (Alemania)

reportaje

Algo de esta dualidad onda-cor-púsculo encontramos ya en elartículo de Einstein de 1905 dedi-cado al efecto fotoeléctrico, y queforma parte de los cimientos de laMecánica Cuántica. Más tardeEinstein se ocuparía también deesa teoría, aparentemente aleato-ria y que él consideraba incomple-ta, en otro artículo, no por inco-rrecto menos memorable, conoci-do como la “paradoja de Einstein-Podolksi-Rosen”. Pese a las obje-ciones de Einstein y muchos otroscientíficos, la Mecánica Cuánticase ha seguido desarrollando hastanuestros días, permitiéndonosexplicar con satisfacción el mun-do de lo muy pequeño, desde elátomo de hidrógeno hasta lossuperconductores, y en los últi-mos años sugiriendo incluso unasolución alternativa al problemade la información.

Hablamos de la Teoría de la Infor-mación Cuántica (I.C.), un campode investigación relativamentejoven, que propone emplear siste-mas cuánticos para almacenar yprocesar información de maneramás eficiente que por medios clá-sicos. La idea básica es muy senci-lla y utiliza el principio de superpo-sición de la Mecánica Cuántica: unsistema físico (electrón, fotón, áto-mo...) puede encontrarse en unasuperposición de dos o más esta-dos medibles. Por ejemplo, loselectrones tienen un momentoangular intrínseco, el espín, quedada una dirección puede estar“apuntando hacia arriba”, o “haciaabajo”. Pero un electrón tambiénpuede, por ejemplo, encontrarseen un estado intermedio con el50% de probabilidad de cada sen-tido, y denotado por:

Cualitativamente, a pesar de sernuestra partícula un sistema apa-rentemente biestable (los dos valo-res del espín),podemos usar super-posiciones para almacenar másinformación que en el sistemabinario {0,1} de los dipositivos digi-tales clásicos. Sin embargo,hay dosdiferencias fundamentales entreun bit cuántico o qubit y la infor-mación clásica. La primera es que,hasta que no medimos el estadodel electrón, éste permanece inde-terminado.Ahora bien,una vez rea-lizamos la medida,el electrón esta-rá siempre en uno de los dos esta-dos posibles. La segunda diferenciaes que para caracterizar completa-mente el estado de un qubit, estoes, para conocer las probabilidadesde que el espín tenga un valor uotro, debemos hacer muchasmedidas sobre sistemas idénticos.

Precisamente la imposibilidadde determinar completamenteun sistema cuántico arbitrariocon una única medida, junto a laimposibilidad de realizar copiasidénticas, constituyen los pilaresde la Criptografía Cuántica, laprimera rama de la I.C. con apli-caciones tecnológicas.

Un tercer concepto fundamentales el “entanglement” , que aquítraduciremos como “entrelazado”,y que consiste en la existencia defuertes correlaciones entre loscomponentes de un sistemacuántico. Tomemos por ejemplo:

La ecuación anterior nos describeel estado de una pareja de electro-nes. Si medimos el espín de unelectrón, encontraremos los valo-res “arriba”o “abajo”con igual pro-babilidad. Ahora bien, siempresabremos que el otro electrón seencuentra en el mismo estado,incluso sin medirlo. Lo que pode-mos hacer ahora es repartir estasdos partículas entre dos puntosalejados, p.ej. Madrid y Barcelona,y emplear estas correlacionespara transmitir información deforma segura. La seguridad eneste tipo de comunicación o Crip-tografía Cuántica viene dada porlas leyes de la Física: un observa-dor externo no puede influir lacomunicación sin ser detectado,esto es, sin destruir el estadocuántico correlacionado.

¬ Figura 2: Una celda de vidrio empleada enlos experimentos de entrelazado y memoriacuántica en el instituto Niels Bohr, Copenha-gue (http://quantop.nbi.dk/). Cada celda con-tiene vapor de cesio y está en un cilindrometálico para evitar la influencia de camposmagnéticos externos. La luz sigue el caminomarcado en rojo y transmite su información alos átomos. (Cortesía de E. Polzik)

La imparable demanda de informaciónestá llevando al límite los recursos tecnológicos disponibles.


Juan José García Ripoll / J. Ignacio CiracTecnología de la información cuántica

reportaje

Física y sociedad

La Teoría de la Información Cuánticaes un campo de investigación acaballo entre la Matemática Aplica-da y la Física Matemática, que seestudia cómo almacenar, procesar ydistribuir información empleandolas leyes de la Mecánica Cuántica.De una forma abstracta, se encuen-tran respuestas a preguntas como,“¿Cuánta información clásica (=binaria) se puede almacenar en unqubit?” “¿Cómo caracterizar y utili-zar los estados entrelazados?”“¿Cómo corregir los errores que seproducen al manipular la informa-ción con un sistema físico determi-nado?”...Cuestiones similares que yase han resuelto en el desarrollo de lainformática clásica.

Aparte de estos problemas funda-mentales, quizás uno de los retosmás interesantes sea diseñar dis-positivos para el procesamiento dela I.C. Nos referimos, por ejemplo, amemorias, canales de comunica-ción, o incluso el equivalente de loscomputadores actuales.La primerapregunta que uno se hace al abor-dar semejante problema es quésistemas físicos son aptos paraalmacenar, transmitir y procesarinformación cuántica. Desgracia-damente no existe una única res-puesta. Por un lado, los fotones opartículas de luz se pueden emple-ar como qubits y transmitir a lar-gas distancias sin errores y son elsistema ideal para comunicacionescuánticas. Así, como mencionába-mos anteriormente, las primerasaplicaciones comerciales de I.C. sonsitemas criptográficos que, bien através del aire libre o por medio defibras ópticas, emplean luz cohe-rente para transmitir informaciónde manera segura.

Por el contrario, si lo que desea-mos es almacenar y manipularla información, es posible quelos átomos sean los mejorescandidatos para nuestro diseño.Los átomos, al contrario que losfotones, son capaces de interac-cionar entre sí, se pueden atra-par y, bajo condiciones adecua-das de aislamiento, pueden pre-servar su estado cuántico duran-te años. Todas estas propiedadeslos convierten en elementos ide-ales para memorias y computa-dores cuánticos.

A modo de ejemplo, en la figura2 vemos el montaje experimen-tal empleado por el grupo delProf. Polzik (Instituto Niels Bohr,Copenhague, Dinamarca) paracrear una memoria cuántica. Eneste diseño, la informaciónalmacenada en la polarizaciónde los fotones se transmite atodo una nube de átomos decesio encerrados en celdas decristal. Este proceso es reversibley por medio de múltiples hacesde luz láser podemos leer, borrary reescribir el estado de los áto-mos tantas veces como quera-mos. Resulta interesante pensarque, cualitativamente hablando,cada una de las celdas de vapor

se comporta a todos los efectoscomo un qubit. Las leyes de laMecánica Cuántica se manifies-tan por tanto no sólo a nivelmicroscópico, sino tambien anivel mesoscópico. Nada nosimpide, por ejemplo, crear esta-dos entrelazados entre dos omás celdas de vapor, ¡cada unacon cientos de miles de átomos!

Sin embargo, la propuesta másarriesgada y también la que másatención atrae sobre I.C. es la posi-bilidad de crear ordenadores máspotentes que los actuales. Tanpotentes que serían capaces inclu-so de desencriptar códigos comolos que empleados habitualmenteen las transacciones bancarias o alcomprar por Internet.

La idea principal es el paralelismoinherente a la Mecánica Cuántica.Para entenderlo volvamos a nues-tro amigo el electrón y suponga-mos que identificamos los esta-dos de espín arriba y abajo con el0 y el 1 de un ordenador. Suponga-mos además que, como muestrala figura 3, tenemos una puertalógica que realiza la operaciónNOT sobre este bit, esto es, inviertesu valor. En un ordenador clásico, siqueremos calcular esta operación

¬ Figura 3: Una puerta cuántica puede operar sobre superposiciones de dos valores distintos yproporcionar ambos resultados a la vez.

En los últimos años han surgido soluciones alternativas al problema de la información: hablamos de la Teoría de la Información Cuántica.


Juan José García Ripoll / J. Ignacio CiracInstituto Max-Planck de Óptica Cuántica, Garching (Alemania)

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sobre el 0 y el 1 tenemos que hacer-lo secuencialmente: primero intro-ducir el 0 y luego el 1. En cambio, sila puerta lógica actua de acuerdo alas reglas de la Mecánica Cuánticapodemos introducir una superpo-sición de ambos valores: ¡La puertacalculará los dos resultados NOT(0)y NOT(1) a la vez!

Naturalmente, no es oro todo loque reluce y, recordando lo quedecíamos anteriormente, pararecuperar los dos resultados habráque hacer por lo menos dos medi-das. Sin embargo, existen ciertosalgoritmos para los cuales este tipode operación en paralelo produceuna ganancia exponencial entiempo y recursos computaciona-les. Algunos de estos algoritmos,como la factorización de númerosenteros, bastarían para romper

todos los códigos de criptografíaclásica conocidos.

Existen numerosas y muy dife-rentes ideas sobre cómo imple-mentar un computador cuánticouniversal. Éntre los sistemas pro-puestos encontramos fotones yóptica lineal, superconductores,impurezas y defectos en semi-conductores, átomos neutrosatrapados con láseres, ionesatrapados con trampas electro-magnéticas, resonancia magné-tica nuclear con macromolécu-las (R.M.N.),... De todos los candi-datos, la R.M.N. y los iones atra-pados son los dos sistemas másavanzados experimentalmente,si bien parece que sólo los dise-ños basados en iones son lo bas-tante escalables como para con-siderar aplicaciones realistas.

Como muestra la figura 4, un com-putador cuántico basado en ionesconsiste esencialmente en una dis-tribución de átomos cargados (p.ej.berilio, calcio, etc), confinados pormedio de una matriz de camposelectromagnéticos oscilantes. Cadaión tiene dos o más estados inter-nos con una vida media extrema-damente larga (segundos en elpeor de los casos, años en otros),que podemos denotar como “arri-ba” y “abajo”, ó “0” y “1”. Utilizandouna técnica conocida como enfria-miento “side-band”, es posibledejar a los iones casi en reposo–tanto como lo permiten las leyesde la Mecánica Cuántica–. Graciasa ésto y a que la repulsión electros-tática mantiene a los átomos bas-tante separados, podemos leer yescribir en cada uno de ellos almenos un qubit de informacióncuántica, que se guarda en el esta-do interno del átomo.Sin embargo,para realizar computaciones cuán-ticas hace falta algo más: necesita-mos poder crear estados entrelaza-dos de dos o más átomos. Ésto seconsigue manipulando las interac-ciones entre iones mediante láse-res y campos magnéticos.

Todos los elementos necesariospara la computación cuántica coniones, esto es, el atrapamiento yenfriamiento, la lectura y la escritu-ra de los iones, así como el controlde las interacciones, han sido reali-zados experimentalmente en losgrupos de D. Wineland (NIST, Boul-der, USA) y R. Blatt (Univ. de Inns-bruck, Austria). Sin embargo, losexperimentos actuales son muyaparatosos y se ven limitados a unnúmero pequeño de átomos y de

La Teoría de la Información Cuántica permite crear ordenadoresde tal potencia que serían capaces de desencriptar códigoscomo los que actualmente se utilizan en las transacciones bancarias por Internet.

¬ Figura 4: Una trampa de Paul con ocho iones (Cortesía de R. Blatt, Universidad Innsbruck, Austria)


Juan José García Ripoll / J. Ignacio CiracTecnología de la información cuántica

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Física y sociedad

operaciones. El siguiente reto esprincipalmente tecnológico y con-siste en desarrollar trampas micro-fabricadas, capaces de acogermuchos más iones y de trabajar enparalelo para incrementar el poderde computación.

Por decirlo de otra forma, nosencontramos en la actualidad a unnivel comparable a cuando Shoc-kley, Bardeen y Brattain desarrolla-ron el primer transistor, mientrasque nuestro objetivo es construiralgo comparable a las calculadorasactuales, compuestas de miles detransistores. Hay pues un largocamino por recorrer, pero entremedias hay tambien objetivos másmodestos y aplicaciones interesan-tes aún por descubrir, a la vez quese está avanzando a pasos agigan-tados en el control de los sistemascuánticos, llámense éstos fotones,electrones o átomos.

Precisamente una de esas aplica-ciones interesantes es el desarro-llo de un “simulador cuántico”.Anteriormente mencionamosque algunos problemas se resol-verían más fácilmente en un com-putador cuántico. Uno de esos

problemas consiste en simularotros sistemas cuánticos. Se trata,además, de un tema importan-te: hay muchos problemas físi-cos, como el doblado de proteí-nas, la superconductividad dealta temperatura o los sistemasaleatorios, que involucran mode-los matemáticos extremada-mente complicados, intratablescon las técnicas analíticas orecursos computacionales exis-tentes. Sin embargo sería relati-vamente fácil, de tener un orde-nador cuántico, obtener infor-mación sobre el estado funda-mental y las propiedades deestos sistemas. Para simularmuchos de estos problemas físi-cos no necesitamos los requeri-mientos de precisión y controlexigidos por un computadorcuántico universal. En muchoscasos nos basta con unas dece-nas de átomos y una serie detrampas electromagnéticas yláseres para controlar sus inter-acciones.

Un ejemplo paradigmático desimulación cuántica lo encontra-mos en las redes ópticas.Se trata deun conjunto de haces láser que dan

lugar a una onda estacionaria deluz, atrapando átomos neutros enlos máximos o mínimos de intensi-dad. Como la figura 5 muestra, elefecto es similar a un “cartón dehuevos”, donde cada hueco contie-ne muy pocos átomos. Gracias aque el espaciado entre celdas esmuy pequeño (700 nanómetros),las leyes de la Mecánica Cuánticapermiten a los átomos saltar de unsitio a otro,de forma similar a comolos electrones se mueven en algu-nos sólidos. De hecho, colocando eltipo preciso y la cantidad adecuadade átomos en la red, será posiblesimular desde materiales magnéti-cos hasta superconductores. Expe-rimentalmente, el desarrollo de lasredes ópticas está muy avanzado,siendo liderado por los grupos de I.Bloch (Mainz,Alemania),T.Esslinger(Zurich, Suiza) y R. Grimm (Inns-bruck, Austria), y habiéndose simu-lado ya algunos problemas senci-llos con Hamiltonianos de Hubbardbosónicos y fermiónicos.

Si bien en este breve artículohemos hecho énfasis en conceptosmuy básicos y en algunos avancesexperimentales, la Teoría de laInformación Cuántica es un campoque genera y precisa importantesdesarrollos teóricos. En el grupo deFísica Teórica en Garching, porejemplo, aparte de los temas yamencionados, hay gente que tra-baja en caracterización del “entre-lazado” y en cómo aparece ennumerosos sistemas de materiacondensada; en aplicar las ideas deT.I.C.al desarrollo de nuevos algorit-mos numéricos para simular siste-mas cuánticos; en el diseño decomputadores cuánticos basadosen dispositivos de estado sólido;ensimuladores cuánticos con ionesatrapados... En definitiva, en todoun rango de temas interdisciplina-res que surgen de la imbricaciónentre la T.I.C., la Materia Condensa-da y la Óptica Cuántica.

¬ Figura 5: En una red óptica, haces de luz coherente crean una onda estacionaria que confina átomosindividuales en los mínimos de intensidad.


Ángel Gavínreportaje

Desde que en 1957 la por entoncesUnión Soviética lanzase el SputnikI, los satélites artificiales terrestresse han venido usando para muydiversos fines. La observación de laTierra, la predicción meteorológi-ca, las comunicaciones y la nave-gación por satélite, son los ámbi-tos en los que se pueden englobarla mayor parte de los avances quehasta hace tan sólo unos añosparecerían argumentos de unguión de ciencia ficción.

Pero, sepamos un poco más sobrecuáles son las conductas que lleva-

mos a cabo en nuestra vida diaria yestán relacionadas con estos satéli-tes artificiales, así como qué otrasaplicaciones podremos disfrutaren los próximos años gracias a lainstalación de nuevas plataformasespaciales como: EGNOS, Galileo,ENVISAT, los satélites METEOSATde segunda generación y el siste-ma GMES.

TelecomunicacionesLos satélites de telecomunicacio-nes representan claramente elmayor mercado comercial espa-cial, siendo sus aplicaciones las

más conocidas y usadas. Hoy endía estamos acostumbrados arecibir radio y televisión por satéli-te, así como usar telefonía móvil(por satélite) y videoconferencias.Del mismo modo, somos cons-cientes de la educación a distan-cia, especialmente en zonas rura-les y desfavorecidas. Sin embargo,hay otras aplicaciones que ten-drán cada vez mayor importanciaen los próximos años y son muchomenos conocidas. Nos referimossobre todo a la telemedicina.

El envejecimiento de la población

PRESENTE Y FUTURO DE LOS SATÉLITESDE COMUNICACIÓN Y DETECCIÓN

·Ángel GavínGMV

El rápido avance tecnológicoque se está experimentadoen las últimas décadas sedebe, en gran medida, a ladisponibilidad de informa-ción. En la era de las comu-nicaciones móviles, Internety contenidos multimedia, latecnología espacial está lla-mada a ocupar un papel pri-mordial en muchas y muyvariadas aplicaciones. Pre-vención y detección de catás-trofes naturales, telemedici-na, transporte multimodal,agricultura y ganadería deprecisión, o vehículos auto-guiados son sólo unos pocosejemplos de las aplicacionesque dicha tecnología traerá anuestras vidas.

¬ Imagen cedida por la ESA.


Ángel GavínPresente y futuro de los satélites de comunicación y detección

reportaje

Física y sociedad

lleva a una mayor demanda deasistencia sanitaria. La telemedici-na,o medicina a distancia,permiti-rá reducir las visitas al médico bajomínimos. Los propios pacientespodrán controlar su salud desdecasa, enviando los datos al centrode salud, donde se evaluará lanecesidad de asistencia sanitariaurgente. Esto optimizará los servi-cios de atención primaria, que sepodrán centrar en aquellos casosque realmente lo necesitan.

Además, se tendrá acceso remotoal historial médico, lo que resultaráespecialmente interesante parapersonas que necesitan de unseguimiento continuado, permi-tiéndoles una mayor movilidad yconfianza en el tratamiento a reci-bir independientemente de dondese encuentren. Más todavía, seemitirán recetas electrónicas,manteniendo registros y resulta-dos de laboratorio en bases dedatos que a su vez contribuirían ala mejora de los medicamentos.

La educación a distancia podrátambién ser usada aquí para laformación de médicos y perso-nal sanitario, manteniéndoles aldía de los últimos avances ensus respectivas especialidades.Esto incluye la divulgación deinformación a la ciudadaníasobre hábitos saludables y medi-das preventivas.

La telemedicina permitirá tambiénmejorar la asistencia sanitaria enemergencias y áreas remotas. Porejemplo, las ambulancias podríanestar comunicadas vía satélite conlos centros médicos (que a su vezpueden encontrarse a miles dekilómetros). Médicos especialistas

pueden aconsejar sobre el trata-miento o cura a seguir, o inclusoasesorar al personal local durantela realización de operaciones. Ya sehabla, por ejemplo, de conceptoscomo la telemamografía e inclusotelecirugía (o cirugía robotizada)que permite la operación remotade pacientes por expertos que sehallan a gran distancia.

Navegación por satéliteEn los próximos años, el conoci-miento de nuestra posición demanera precisa será tan necesario yhabitual como lo es hoy en día con-sultar la fecha y la hora en un reloj.Hoy en día son muchas las aplica-ciones (tanto profesionales, comocientíficas y comerciales) que usansistemas de posicionamiento comoGPS. Muchos coches de gamamedia vienen ya equipados con unsistema de navegación por satélite,por no hablar de las aplicaciones deocio (senderismo, pesca deporti-va,...) La puesta en funcionamientode EGNOS (inicio de 2006), Galileo(2008) y la modernización del pro-pio sistema GPS (denominado GPSIII) abrirá un nuevo mundo de posi-bilidades,sobre todo en el sector delos transportes.

El pago del peaje en autopistas sehará de manera más eficientemediante sistemas automáticos depeaje. Ante el creciente problemade congestión de tráfico y contami-nación en los núcleos urbanos, y“gracias” a los sistemas de navega-ción las autoridades locales podráncobrar a los usuarios por entrar consus vehículos en determinadaszonas de la ciudad (y a determina-das horas). De hecho, el sistema seestá poniendo en funcionamientoya en el Reino Unido, si bien no

mediante navegación por satélite.Evidentemente no se trata de unamedida muy popular, que debe serinvestigada desde muchos puntosde vista, incluyendo el llamado“efecto Gran Hermano”, o lo que eslo mismo, la sensación de sentirseobservado en todo momento.

Es importante saber que medianteel satélite sólo se puede conocer laposición y el instante de tiempo. Latransmisión de dicha información auna central remota debe hacersepor medios convencionales (porejemplo, mediante GPRS o UMTS).Es decir, por el mero hecho de tenerun receptor GPS/Galileo no pode-mos ser localizados a no ser quetransmitamos nuestra posición.

En línea con esto,otras aplicacionesmuy interesantes tienen que vercon el seguimiento de personas.Porejemplo,los enfermos de Alzheimerpodrán llevar una pulsera o brazale-te mediante el cual podrán ser loca-lizados en todo momento, redu-ciendo el riesgo de pérdida.Y lo mis-mo se puede decir de los maltrata-dores, que podrán ser controladospara que no accedan a ciertaszonas, o se encuentren a una dis-tancia de su víctima inferior a la quese dictamine (en tal caso, la víctimasería avisada de tal suceso).

Los sistemas de navegación porsatélite también permitirán regu-lar la velocidad máxima a la quepuede circular un vehículo en fun-ción de la vía (y el tramo de la mis-ma) por la que circule en cadamomento, reduciendo la siniestra-lidad. Al mismo tiempo, abrirán laposibilidad de registrar el recorrido(posiciones y velocidades) en unaespecie de “caja negra” que podrá

La puesta en funcionamiento de EGNOS (inicio de 2006) y Galileo (2008) abrirá un nuevo mundo de posibilidades

para la navegación por satélite


Ángel GavínGMV

reportaje

ser utilizada como prueba legalpara establecer la causa de acci-dentes, o para demostrar una con-ducción responsable frente a com-pañías aseguradores (rebajando lacuantía de la prima del seguro). Losusuarios podrán suscribirse adeterminados servicios para recibirinformación actualizada sobre trá-fico, incidencias meteorológicas,publicidad y contenidos multime-dia (en función de la zona que seesté atravesando).

Cabe destacar que las aplicacionesanteriormente citadas tienen untrasfondo legal. Es necesario “certi-ficar” que el sistema funcionacorrectamente en el momento desu uso para evitar cobros incorrec-tos (caso del peaje automático) o

estar protegido legalmente antereclamaciones injustificadas de losusuarios. Si bien con GPS es tecno-lógicamente posible implementarestas soluciones, aún se carece deuna base legal que permita llevar-las a buen puerto, para lo cual serequieren sistemas que proporcio-nen integridad de la información,tal y como sucede con EGNOS yGalileo. De hecho, éste será el valorañadido de estos sistemas, juntocon una mejora de las prestacionesde navegación (precisión, disponi-bilidad y continuidad de servicio)que recibirán los usuarios.

Otra aplicación bastante sorpren-dente de la navegación por satélitees la ayuda al guiado de invidentes.En un reciente proyecto denomina-

do Tormes (y llevado a cabo por laONCE y la empresa española GMVSistemas) se ha desarrollado un ter-minal portátil para invidentes basa-do en EGNOS. El usuario introduceel destino al que quiere ir y el siste-ma le va guiando del mismo modoque lo hace el navegador del coche(mediante un sistema audio).

El abanico de posibilidades es casiinfinito. Vehículos autoguiados,incluyendo maquinaria agrícola(agricultura de precisión). Existen yacosechadoras autoguiadas median-te GPS que permiten recoger cerealposicionando la maquinaria con unerror del orden de unos pocos centí-metros (asegurando el corte a laaltura adecuada). Y lo mismo suce-de con otras labores agrícolas,comola siembra o el arado, asegurandoque no queda ninguna zona porcubrir y optimizando al mismotiempo las pasadas.

A esto hay que añadir otras aplica-ciones de interés en el ámbito labo-ral y profesional: la gestión derecursos en grandes superficiesindustriales y ganaderas, lo que seha dado en llamar ganadería deprecisión; control de contenedoresen grandes zonas portuarias, comoya está ocurriendo en el puerto deHamburgo; y la mejora de la nave-gación aérea, que permitirá aho-rrar costes en infraestructuras yagilizar el tráfico aéreo.

Es tal la precisión que se puedelograr complementando la nave-gación por satélite con otros sis-temas, que es incluso posiblemedir el movimiento de las pla-cas tectónicas (cuya velocidad esdel orden de unos pocos centíme-tros por año). Esto no sorprende si

La observación terrestre por satélite proporciona una información muy valiosa a la comunidad científica para conocer

cuál es la salud de nuestro planeta

¬ La imagen muestra el Algarbe (Portugal),antes y después del incendio que tuvo lugar en el año 2003


Ángel GavínPresente y futuro de los satélites de comunicación y detección

reportaje

Física y sociedad

pensamos en el uso que se estáhaciendo en ingeniería civil.Mediante GPS (en combinacióncon otros sistemas) es posiblemedir deformaciones de estruc-turas (por ejemplo, puentes) deunos pocos milímetros.

Las señales de navegación cons-tituyen en sí un dato muy valio-so para la predicción meteoroló-gica. En efecto, al atravesar laionosfera la señal sufre un retra-so; retraso que está relacionadocon el contenido electrónico dela atmósfera, que a su vez es unindicador utilizado en la predic-ción del tiempo. Existen inclusoestudios para la predicción deseísmos mediante GPS.

Observación de la TierraLa observación de la Tierra median-te satélites artificiales proporcionauna fuente de datos que permiteabordar problemas a diferentesescalas, desde carreteras y bos-ques, hasta regiones, países, conti-nentes o conflictos de dimensio-nes planetarias. Algunas de lasaplicaciones que pueden llevarse acabo con estos satélites de detec-ción y vigilancia son:

Seguimiento del medioambien-te. La observación terrestre por

satélite permite, entre otros, elseguimiento del nivel de los océa-nos, la temperatura de la superfi-cie marina, el estudio de las gran-des masas de hielo, la contamina-ción medioambiental, el estudiode los bosques y un largo etcéte-ra.Todo ello proporciona informa-ción muy valiosa a la comunidadcientífica para el estudio del cam-bio climático. Cabe también des-tacar la aplicación a la planifica-ción urbanística y su efecto en elmedio ambiente.

Implementación de tratadosinternacionales. Los datos obte-nidos por satélite permiten laevaluación y seguimiento deimplementación de políticasmedioambientales (por ejemplo,los niveles de emisión de CO2 o elcontrol de la desertificación) yacuerdos internacionales talescomo el protocolo de Kyoto.

Protección del patrimonio de lahumanidad. Existe una iniciativaconjunta entre la Agencia Europeadel Espacio (ESA) y la UNESCO parausar los datos provenientes de laobservación de la Tierra en la políti-ca de gestión de los bienes delPatrimonio Mundial. Más concre-tamente, las autoridades puedenser avisadas de cualquier fenóme-

no que pueda poner en peligrodichos bienes, como por ejemplo lapropia actividad humana.

Protección civil. El seguimientode la actividad volcánica permiteanticipar situaciones de riesgopor erupción, incluso en volcanesetiquetados como inactivos. Laposibilidad de disponer de imá-genes de riadas e incendios fores-tales en tiempo real permite a lasautoridades gestionar de maneraeficiente en estas situaciones yactuar en consecuencia. Es inclu-so posible detectar el control devertidos (intencionados o no) almar mientras están sucediendo.Así las autoridades pueden seravisadas en el acto, pudiendoenviar efectivos a la zona.

Ayuda humanitaria. En zonas dedifícil acceso o seriamente daña-das (por causa, por ejemplo, deun terremoto), donde puede nohaber siquiera cartografía, lasimágenes por satélite permitengestionar y coordinar los equi-pos de ayuda humanitaria.

Control epidemiológico. Los datostomados por satélite permiten alas autoridades un mejor conoci-miento de la propagación de epi-demias, incluyendo la incidenciade enfermedades, tales como lamalaria, que se ve afectada porcambios climáticos locales.

Las instituciones europeas (y, prin-cipalmente, la Agencia Europea delEspacio) han puesto en marchanumerosas iniciativas para permi-tir la vigilancia de los datos ante-riormente mencionados. Todo ello,gracias a satélites de última tecno-logía como ENVISAT o el sistemaGMES.

La telemedicina hará posible la revisión médica a distancia y queel propio paciente pueda controlar su salud desde casa

¬ Hoy en día es posible utilizar vehículos autoguiados para recoger cosechas agrícolas.


Milagros CouchoudSatélite de observación de la Tierra GMES

reportaje

El proyecto GMES es una iniciativaconjunta de la Comisión Europeay la Agencia Espacial Europeacuyo objetivo es el de establecerla capacidad europea para obte-ner y utilizar información opera-cional fiable que permita la obser-vación global en áreas de medioambiente y seguridad que debeestar disponible en el 2008. Setrata de conseguir unir a los pro-veedores de información y lossuministradores de datos con losusuarios para que cada unoentienda mejor las necesidadesde los otros y se pongan de acuer-do en como conseguir que lainformación ambiental este dis-ponible para quien la necesita.Esta capacidad se alcanzará a tra-vés de una serie de actividades,agrupada en tres módulos:

· La producción y difusión deinformación como soporte a laspolíticas de medio ambiente yseguridad en la UE

· Los mecanismos necesariospara asegurar un dialogo per-manente entre los que tomasdecisiones, stakeholders, losproveedores de información ylos usuarios del sistema.

· El marco institucional, financiero,legal, institucional y la organiza-ción para asegurar el funciona-miento el sistema y su evolución

Como valor añadido el proyectoimplica poder disponer de un sis-tema para intercambiar y compar-tir información en Europa, ya queserá necesario conseguir la com-patibilidad entre todos los ele-mentos que formen el sistema.

GMES debe ser capaz de estable-cer procedimientos para recopilarlos datos relevantes y proporcio-nar servicios innovadores, fácilesde usar para los usuarios, demanera que permitan a los res-ponsables de la toma de decisio-nes anticipar o integrar respues-tas a situaciones de crisis en losaspectos relacionados con elmedioambiente y la seguridad.

La aplicación inmediata de esteproyecto es la observación territo-rial, estudios de impacto ambien-tal y la lucha contra los desastresnaturales, como incendios, inun-daciones o desertificación. Otrasáreas de gran importancia paraGMES son las relacionadas con la

interacción océanos y atmósfera,salinidad de los mares y hume-dad del suelo.

En España, las actividades relacio-nadas con el espacio están condi-cionadas en gran medida por lapertenencia de nuestro país a laAgencia Europea del Espacio (ESA),canalizándose esta contribución através del Centro para el DesarrolloTecnológico e Industrial (CDTI), delMinisterio de Industria Turismo yComercio.

La Comunidad de Madrid, cons-ciente de la importancia de lainnovación ha establecido,a travésde su Consejería de Economía eInnovación, una estrategia parafomentar el encuentro entre losámbitos académicos, empresaria-les y políticos para conocer losrecursos, las iniciativas y los pro-gramas de innovación tecnológicaen el Sector Espacial con especialatención a los programas GALILEOy GMES.

·Milagros Couchoud.Secretaria general CIEMAT

SATÉLITE DE OBSERVACIÓN DE LA TIERRA GMES

La aplicación inmediata de este proyecto es la observación territorial, el estudio de impactos ambientales y la lucha

contra los desastres naturales

El Meteosat de Segunda Generación proporciona una información 20 veces más amplia que el anterior sistema


Manuel PalomaresLos nuevos satélites meteorológicos europeos

reportaje

Física y sociedad

El primero de los satélites Meteosatde Segunda Generación (MSG) selanzó al espacio en agosto de 2002 y,tras una fase de pruebas y activida-des preparatorias,comenzó sus ope-raciones efectivas en enero de 2004,en órbita geoestacionaria sobre 0ºde latitud.Es el octavo de los satélitesmeteorológicos diseñados y gestio-nados mediante colaboración euro-pea, primeramente, a través de laAgencia Espacial Europea y desde1986 bajo explotación (desde 1995también control técnico) de EUMET-SAT, la Agencia Europea de SatélitesMeteorológicos a la que pertenecen18 estados europeos, entre ellosEspaña.

Durante la última época la tecnolo-gía ha progresado considerable-mente, así como las exigencias delos usuarios de los datos meteoroló-gicos. El primer satélite Meteosat selanzó en 1977 y el primero de la nue-va serie se ha bautizado, siguiendola tradición, como Meteosat-8, perosus prestaciones superan amplia-mente a las de sus predecesores.Como ellos está situado en unaórbita geoestacionaria estable yrealiza barridos de todo el discoterrestre, pero al disponer de 12canales espectrales y un ciclo quese repite cada 15 minutos (en lugarde los 30 minutos anteriores) el

MSG proporciona una información20 veces más amplia que la delanterior sistema Meteosat.

Su instrumento principal es el SEVI-RI un radiómetro de exploraciónpor rotación bastante más avanza-do del que incorporaban los ante-riores Meteosat. Proporciona datose imágenes de una precisión nota-ble que constituyen excelentesherramientas de observación de laatmósfera, de los océanos y de lasuperficie terrestre.Cada uno de los12 canales puede ser utilizado aisla-damente, pero pueden obtenerseigualmente imágenes compuestasy algoritmos útiles para variadasaplicaciones meteorológicas ymedioambientales, muchas inédi-tas hasta ahora. Varias de ellas sehan desarrollado en el Centro deAplicaciones de EUMETSAT (“SAF”)para la predicción inmediata y amuy corto plazo, que acoge el Insti-tuto Nacional de Meteorología enMadrid.

El programa MSG comprende untotal de 4 satélites, lo que asegurael futuro de las observaciones almenos hasta el año 2018, cuandouna tercera generación deberáestar lista para el relevo. A fin deasegurar un servicio plenamenteoperativo, el lanzamiento del

MSG-2 está actualmente progra-mado para otoño del 2005 mien-tras que el MSG-3 quedará enreserva hasta que el primer satéli-te de la serie esté próximo al finalde su vida de funcionamiento.

El desarrollo de los Meteosat deSegunda Generación ha ido parale-lo a la preparación del Sistema PolarEuropeo con el que,por primera vezen la historia Europa, gestionarásatélites meteorológicos de órbitapolar que complementan la infor-mación suministrada por los geo-estacionarios, sobre todo en altaslatitudes. Se trata,en realidad,de lacomponente europea de un siste-ma operativo conjunto con EstadosUnidos en el que satélites de órbita“matutina” y “vespertina” se com-plementarán para ofrecer un servi-cio global. Instrumentos america-nos viajarán a bordo de los satélitesMETOP desarrollados por EUMET-SAT en cooperación con la AgenciaEspacial Europea y otros instru-mentos diseñados en Europa vola-rán en los satélites americanos; dehecho, el “sondeador de humedadpor microondas” (MHS) europeovuela ya en el satélite americanoNOAA-N lanzado en mayo de 2005.La fecha histórica del lanzamientodel primero de los METOP europeosestá prevista para abril de 2006.

¬ La imagen del satélite muestra una Europa sin nubes.

LOS NUEVOS SATÉLITES METEOROLÓGICOS EUROPEOS

·Manuel Palomares.Instituto Nacional de Meteorología


Carlos Alejaldreentrevista

¿En qué consiste el Programa deFomento de la Investigación Técnica(PROFIT)? ¿Cómo contribuye al desarrollo de la I+D+i en España?

Antes de nada debemos señalarque, formalmente, el programaPROFIT como tal ya no existe, lo queexiste son las convocatorias de ayu-das del Plan Nacional de Investiga-

ción Científica, Desarrollo e Innova-ción Tecnológica (I+D+i 2004-2007),en la parte dedicada al Fomento dela Investigación Técnica. Estas con-vocatorias son, en parte, herederasdel llamado programa PROFIT, peroincorporan nuevas característicasque las hacen mucho más potentescomo instrumentos de política tec-nológica.

Entre ellas caben destacar, ade-más de la versión más o menos‘clásica’ de las ayudas PROFIT, lasnuevas ayudas a proyectos cien-tífico-tecnológicos singulares yde carácter estratégico, definidoséstos como un conjunto de acti-vidades de I+D+i interrelaciona-das que pretenden alcanzar unobjetivo común y que potencien

Cada año la AdministraciónPública articula un conjunto de convocatorias deayudas públicasdestinadas a estimular a lasempresas y a otrasentidades para llevar a cabo actividades enI+D+i. En estaentrevista el Director General dePolítica Tecnológicadel Ministerio deEducación y Ciencia,Carlos Alejaldre,explica cómo funcionan estas ayudas y su contribución alfomento de la I+D+ien España.

entrevista Carlos AlejaldreJosé Manuel López CózarPeriodista ambiental y científico

“HAY QUE FOMENTAR LA TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA DESDE LOS CENTROS DE INVESTIGACIÓN PÚBLICOS AL SECTOR PRIVADO”

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Carlos AlejaldreHay que fomentar la transferencia de tecnología desde los centros de investigación públicos al sector privado

entrevista

Física y sociedad

la integración de agentes cientí-ficos tecnológicos e impulsen latransferencia de tecnología, quecontribuyan a la elevación de lacapacidad tecnológica de lasempresas y que conlleven un altoriesgo empresarial.

La singularidad de estas actua-ciones puede deberse a su objeti-vo, su configuración, su oportuni-dad, su planteamiento o por elpropio destino de sus resultados.

El carácter estratégico debeencuadrarse en el contexto glo-bal de la ciencia y la tecnología ypuede deberse a cuestionescomo su beneficio medioam-biental, por favorecer la competi-tividad del sector productivo enel que se enmarca, por su interéssocioeconómico nacional o pormotivos relacionados con lamejora evidente de la calidad devida, entre otras. Estos proyectosprecisan un mecanismo de ges-tión específico que asegure elcorrecto desarrollo de las activi-dades y su coordinación.

El presupuesto mínimo total quese exige a este tipo de proyectoses de seis millones de euros, loque da una idea de la envergadu-ra y el grado de concentración deesfuerzos que se pretendefomentar. Creemos que hay un

amplio campo de acción paraesta tipología de proyectos ennuestro sistema de ciencia-tec-nología-empresa y, de hecho, enla primera convocatoria hemosrecibido un buen número de soli-citudes de elevadísimo interés ycalidad que están actualmenteen fase de evaluación.

Pero no son estas las únicasmedidas puestas en marcha des-de la Dirección General de Políti-

ca Tecnológica dentro del PlanNacional de I+D+i. Siempre en lalínea de fortalecer los vínculosentre los sectores público y priva-do, entre generadores y consumi-dores de I+D, hemos lanzadootras convocatorias destinadas afomentar el asociacionismo y lacooperación por medio de la cre-ación de redes y plataformas tec-nológicas, siguiendo la mismalínea que promueve la ComisiónEuropea de cara al séptimo pro-grama marco comunitario deI+D. También otorgamos granimportancia a la creación deinfraestructuras tecnológicas,por lo que nuestras convocato-rias de ayudas para proyectosrealizados en Parques Científicosy Tecnológicos y para la mejorade las Grandes InstalacionesCientíficas son también priorita-rias para construir y consolidar la

base tecnológica de este país.

¿Cuáles son las competenciasdel Ministerio de Educación yCiencia en el Plan Nacional deI+D+i?

En línea con lo expuesto ante-riormente, el MEC es el responsa-ble de lo que ahora llamamos la‘investigación cooperativa’. Estoresponde a la necesidad de fomen-tar la transferencia de tecnologíay la colaboración en I+D entre losagentes generadores de conoci-miento y el mundo empresarial.Para conseguir este acercamientoentre ambos mundos, tradicional-mente alejados en nuestro siste-ma de I+D+i, el MEC realiza convo-catorias de ayudas, dentro delPlan Nacional, a las que sólo pue-den presentarse aquellas empre-sas que concurran a las mismasen cooperación con Universidadesy centros públicos de I+D, o en losque dichas empresas subcontra-ten a aquellos por una cuantíasuperior al 15% del presupuestototal del proyecto. Si no se cumpleesta condición el proyecto deberápresentarse a las convocatoriasequivalentes del Ministerio deIndustria, Turismo y Comercio. Elresto de las características de losproyectos son, en general, simila-res entre ambos ministerios, dehecho unas y otras convocatoriasse rigen por una orden de basesconjunta del MEC y el MITYC, sal-vo en lo referente a las áreastemáticas en las que existen cier-tas diferencias, siendo la más visi-ble la competencia exclusiva delMITYC en el Área de Tecnologíasde la Sociedad de la Información.En definitiva, el objetivo del MECes fomentar una nueva cultura deintensa cooperación entre todoslos agentes involucrados en la I+D,ya sean públicos o privados, cientí-ficos o empresariales, nacionaleso internacionales.

En nuestras convocatorias de ayudasestamos dando mucha importancia a lacreación de infraestructuras tecnológicas,porque estas instalaciones constituyengrandes activos para el país


Carlos AlejaldreDirector General de Política Tecnológica del Ministerio de Educación y Ciencia

entrevista

¿Quiénes se pueden presentar a estas ayudas? ¿Cuáles son laspartidas subvencionables?

A estas ayudas pueden accederlas empresas (incluyendo en esteconcepto las sociedades mercan-tiles públicas, los entes públicosempresariales y los empresariosindividuales), los centros priva-dos de investigación y desarrollosin ánimo de lucro, los centrostecnológicos, los organismos públi-cos de investigación (entendiendopor tales los adscritos o dependien-tes de cualquier AdministraciónPública; las Universidades sin ánimode lucro, sus departamentos e insti-tutos universitarios; y otros centrospúblicos de investigación y desarro-

llo), otras Entidades de DerechoPúblico, y las agrupaciones o aso-ciaciones (comprendiendo aquílas uniones temporales de empre-sas, las agrupaciones de interéseconómico y las asociacionesempresariales sectoriales sin áni-mo de lucro).

En cuanto a los conceptos suscepti-bles de ayuda,éstas podrán aplicarsea gastos de personal propio o contra-tado, subcontrataciones, materialfungible, aparatos y equipos, yotros gastos generales suplemen-tarios, siempre que estén directa-mente derivados del proyecto o

actuación y debidamente justifica-dos. En el caso de PYMES se inclu-yen los gastos ligados al registrode patentes. En el caso de losOrganismos Públicos de Investiga-ción los costes de personal fijo vin-culado estatutaria o contractual-mente con el mismo no son objetode ayuda.

¿A qué líneas de investigación se les está dan-do mayor prioridad?

El Plan Nacional de I+D+i conti-núa siendo la referencia para elestablecimiento de las áreastemáticas prioritarias de investi-gación y desarrollo tecnológico.Por ello, desde el MEC preferimos

dejar trabajar a este mecanismoya consolidado y centrarnos enotros aspectos para nosotros fun-damentales y, en cierto modo,desatendidos hasta hoy, como esla forma en que las investigacio-nes se llevan a cabo. Buscamoscambiar el modo de hacer, paraque los pequeños grupos deinvestigación que hasta hoy fun-cionaban de forma autónoma semovilicen para buscar socios ycolaboradores, tanto dentrocomo fuera de sus propios ámbi-tos de actuación: universidades,Organismos Públicos de Investi-gación, centros privados de I+D,

centros tecnológicos, empresas...Esto permitirá estrechar los vín-culos entre el mundo científico yel sector productivo, potenciar latransferencia de tecnología y, endefinitiva, hacer llegar a la socie-dad los beneficios de la investi-gación científica, que hasta hoysólo se han manifestado de for-ma muy limitada. Por otro lado, elasociacionismo que fomenta-mos debe permitir incrementarla masa crítica y aunar los esfuer-zos de aquellos agentes interesa-dos en un campo determinado,lo que resulta a su vez beneficio-so por el efecto focalizador de lainvestigación que conlleva, per-mitiendo así combatir la elevadadispersión de los recursos que havenido caracterizando a nuestrosistema de ciencia-tecnología-empresa en los últimos años.

Existe por otra parte una líneaprioritaria para nosotros, de carác-ter horizontal, que no correspon-de a ningún área temática con-creta y que consideramos de vitalimportancia para el desarrollocientífico y tecnológico del país.Me refiero al impulso de lasinfraestructuras de investigacióny de las Grandes InstalacionesCientíficas. Estas instalacionesconstituyen grandes activos parael país, ya que no sólo incremen-tan la capacidad científica delsistema y permiten elevar la cali-dad de la investigación realizada,sino que también actúan comomotores tecnológicos para laindustria que participa en suconstrucción, quien al enfrentar-se a los retos que ésta suponeconsigue elevar su capacidadtecnológica y su competitividaden el entorno internacional. Estaconvicción nos ha llevado a ini-ciar el proceso de generación,conjuntamente con las Comuni-dades Autónomas, de un mapade infraestructuras singulares a

Desde el MEC queremos motivar a lospequeños grupos de investigación paraque busquen socios y colaboradores en launiversidad, centros de investigación,empresa…


Carlos AlejaldreHay que fomentar la transferencia de tecnología desde los centros de investigación públicos al sector privado

entrevista

Física y sociedad

largo plazo, integrado en el progra-ma Ingenio 2010 y a cuya imple-mentación se dedicarán mil millo-

nes de euros, que recogerá lasprioridades y necesidades expre-sadas por la comunidad científi-ca en este ámbito, con objeto depotenciar los sistemas regiona-les y el sistema nacional de I+D.Pero no es ésta la única medidade apoyo a las infraestructurasen marcha, ya que en 2005hemos renovado y potenciadolas ayudas a los parques científi-cos y tecnológicos, multiplicandolos fondos disponibles para elimpulso de estos importantesespacios físicos generadores deconocimiento y de transferenciade tecnología.

En un momento en el que sehabla tanto de la importanciade la I+D+i en el crecimientoeconómico de un país, ¿cuál esla salud de la investigaciónpública en España? ¿Qué expec-tativas de futuro existen?

La salud de la investigación públicaen España está mejorando poco apoco, y nosotros estamos haciendotodos los esfuerzos para que así sea.En este momento, pensamos quenos encontramos en una encrucija-da histórica, no sólo por causasexternas como la globalización y lacompetencia de las economíasemergentes (que según todos losanálisis hacen de la I+D la únicatabla de salvación posible),sino tam-

bién porque la evolución de nuestrosistema de ciencia-tecnología-empresa precisa de nuevas medidasde más amplio alcance que las aco-metidas hasta ahora para cambiardefinitivamente su fisionomía. Has-ta hoy hemos progresado en indica-dores como el número de publica-ciones científicas o el número deinvestigadores por millón de habi-tantes, pero aún padecemos impor-tantes problemas como la fragmen-tación de los recursos, la escasatransferencia de tecnología y la esca-sa consideración social de la carreracientífica, que vienen frenando eldespegue definitivo de nuestro sis-

tema. En mi Dirección General esta-mos tomando iniciativas para mejo-rar estas condiciones,obviamente enlo relativo a política tecnológica,como son las mencionadas anterior-mente y otras encaminadas afomentar la transferencia de tecnolo-gía del sector público investigador alsector privado.Tengo la confianza deque todas estas acciones comenza-rán a dar sus primeros frutos en unplazo de tiempo próximo,aunque sinduda el proceso de ‘reconversión’serálargo y precisará el esfuerzo de todos.

Cambiando de tema, ¿cómovalora la celebración del AñoMundial de la Física 2005? ¿Cree que esta iniciativa estácontribuyendo a la divulgaciónde la ciencia en nuestro país?

Yo soy un firme defensor de estainiciativa, como sabe soy físico porformación y profesión y me enorgu-llezco de contribuir a su promocióny divulgación en la medida de misposibilidades. Creo que la divulga-ción de la ciencia es fundamentalpara que la sociedad se concienciede su importancia y de la repercu-sión que tiene en la vida cotidianade cualquier ciudadano. Esto esimportante por sí, pero lo es aúnmás en el contexto de la educaciónprimaria y secundaria, donde debe-mos esforzarnos en transmitir anuestros jóvenes que la ciencia es elmotor del futuro y animarles atomar este camino. En nuestro país,nos enfrentamos a dificultades adi-cionales ya que nuestra cultura harelegado tradicionalmente la cien-cia a un papel secundario, por ellodebemos combatir esta imagenobsoleta y contribuir a crear la deuna España pionera en investiga-ción científica y desarrollo tecnológi-co,como un objetivo alcanzable. Estanueva perspectiva nos ayudará, sinduda, a avanzar hacia dicho objetivo,que no sólo es posible sino que es yauna realidad en algunos campos.

Tradicionalmente, nuestra cultura ha relegado la ciencia a un papel secundario.Sin duda, debemos combatir esta imageny contribuir a crear la de una España pionera en investigación científica y desarrollo tecnológico

¬ Carlos Alejaldre, en el centro de la foto, direc-tor General Política Tecnológica del Ministeriode Educación y Ciencia.


Paula Sánchez-Frierareportaje

Actualmente, las renovables son la mejor forma de obtener energía limpia y respetuosa conel entorno. El viento, el sol, el agua y los residuos orgánicos proporcionan energía sin necesi-dad de reducir los recursos naturales del planeta y sin perjuicio para la salud ni el medio ambien-te. En este artículo, Isofotón, el fabricante de energía solar más importante de España, explicalas bondades de las renovables en nuestros días y sus expectativas de futuro.

HACIA UN NUEVO MODELO ENERGÉTICO BASADO EN LAS ENERGÍAS RENOVABLES

·Paula Sánchez-Friera.Isofotón.

El uso de las energías renovablesse extiende por todo el mundocada vez con mayor rapidez.Según datos de la Agencia Inter-nacional de la Energía (IEA), latasa media de crecimiento anualdel mercado eólico en las últi-mas tres décadas fue del 50%,mientras que el mercado solarcreció en torno a un 30% cadaaño. A pesar de estas cifras tanespectaculares, la contribuciónde las energías renovables (sin

tener en cuenta la hidroeléctri-ca) a la producción global deelectricidad es todavía muchomenor de lo que sería deseable,estando en torno al 2% en el año2000, por detrás del carbón(39%), la energía hidroeléctrica(18%), la nuclear (17%), el gasnatural (17%) y el petróleo (8%).

El modelo energético actualbasado en combustibles fósilespresenta graves limitaciones,

que inducen a desear su sustitu-ción por un modelo energéticobasado en fuentes de energíalimpias y renovables. La preocu-pación por el cambio climático,los peligros ambientales asocia-dos con los vertidos de petróleo,los residuos radioactivos, y laemisión de gases contaminan-tes son factores que bastaríanpor sí solos para promover uncambio de modelo energético.Por si fuera poco, el agotamiento


Paula Sánchez-FrieraHacia un nuevo modelo energético basado en las energías renovables

reportaje

Física y sociedad

progresivo de las reservas decombustibles, junto con elaumento descontrolado de lademanda energética, y la ines-tabilidad geopolítica que generala dependencia de los paísesdesarrollados del suministroexterno de carburantes, agravanla situación actual hasta el pun-to de que hoy en día pocosdudan de la necesidad de uncambio de modelo energéticomundial. (Figura 1)

Las energías renovables se carac-terizan por utilizar recursos natu-rales inagotables o que pueden serconstantemente regenerados,como la luz y el calor del sol, o elcalor emitido por la Tierra. Debidoa su gran modularidad, las fuentesde energía renovables permitenun uso local de la energía y portanto una mayor independencia

Los costes asociados a la generación de energía eólica se hanreducido un 90% en los últimos 30 años. Hoy en día es posibleconstruir aerogeneradores de más de 1,5 MW de potencia.

¬ Figura 1. El ritmo de crecimiento de la capacidad instalada de energía fotovoltaica en el mundoha sido del 30% en las últimas tres décadas. Fuente: Strategies Unlimited.

37

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79

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61

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2000 2001 2002 2003 2004

MWp

US ROW EUROPA JAPÓN


Paula Sánchez-FrieraIsofotón

reportaje

energética de los países que actual-mente se ven obligados a importarla mayor parte de sus recursosenergéticos, eliminando así la cau-sa que está detrás de muchos de losconflictos mundiales que vivimoshoy en día. (Figura 2)

Por otra parte las energías renova-bles no sólo permiten un uso ili-mitado de los recursos naturales,sino que reducen en gran medidalos aspectos medioambientalesnegativos asociados a las energíasconvencionales, en particular laemisión de gases de efecto inver-nadero que contribuyen al cam-bio climático del Planeta.

Para lograr una mayor implanta-ción de las energías renovables ennuestra sociedad, es necesariauna mayor reducción de costesque se conseguirá a través de un

desarrollo tecnológico incentiva-do por el apoyo legislativo de losgobiernos. Promoviendo el uso deenergías limpias e inagotablesmediante subvenciones al fabri-cante o al usuario, las tecnologíascorrespondientes alcanzarán el

grado de madurez necesario paracompetir por sí solas en el merca-do energético global.

Desarrollo tecnológico de las ener-gías renovables y perspectivas deimplantación en el mercadoLas energías renovables conmayor implantación en el merca-do son hoy en día la energía eóli-ca, la energía minihidráulica, labiomasa, la geotérmica, la solarfotovoltaica y la solar térmica.

La tecnología hidráulica se basa enaprovechar la energía cinética de

una masa de agua en movimientoy transformarla en energía eléctri-ca mediante una turbina. Se consi-deran centrales minihidráulicasaquellas con una potencia instala-da de menos de 10 MW. Se trata deuna tecnología ya muy madura ycon pocas perspectivas de grandesdesarrollos tecnológicos o reduc-ción de costes. Y es que desde elsiglo XVIII la eficiencia de una tur-bina ha pasado del 25 al 100%.

Conforme a la producción de ener-gía de las centrales minihidráuli-cas, en el año 2000 se considerabaque la capacidad instalada en elmundo rondaba los 32 GW, mien-tras que la Agencia Internacionalde la Energía estima para 2010 los45 GW. En España la potencia ins-talada en centrales minihidráuli-cas en 2002 era de 1,6 GW. El creci-miento en los últimos años hasido bastante moderado y la pro-yecciones para el año 2010 oscilanentre 1,8 y 2,2 GW. Los principalesinconvenientes de este tipo deenergía son: los altos costes de

inversión cuando no se instalasobre ríos o cascadas naturales ylos problemas medioambientalesasociados con la alteración delecosistema. (Figura 3)

La energía eólica aprovecha lafuerza del viento y la convierte enelectricidad mediante un aeroge-nerador, que consiste en unatorre, un bastidor donde se sitúanel generador eléctrico, los multi-plicadores y varios sistemas decontrol, y un rotor que consta deun buje y varias palas. El mercadoeólico es el que ha experimenta-

¬ Figura 2. Análisis del impacto ambiental de distintas tecnologías de producción eléctrica. Fuen-te: Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (2000).

GLOBAL

Agotamiento recursos

Residuos radioactivos

Residuos

Radiaciones ionizantes

Niebla fotoquímica

Niebla de invierno

Sustancias carcinógenas

Metales pesados

Eutrofización

Acidificación

Disminución capa de ozono

Calentamiento global

Lignito Carbón Petróleo Gas natural Nuclear Fotovoltáico Eólico Minihidráulica

Al igual que la energía eólica, el mercado solar fotovoltáico ha sufridoun crecimiento muy fuerte en los últimos años, hasta el punto deque en 2004 la oferta se vio ampliamente superada por la demanda.


Paula Sánchez-FrieraHacia un nuevo modelo energético basado en las energías renovables

reportaje

Física y sociedad

Según un estudio de Shell las energías renovables podrían llegara satisfacer la mitad de la demanda mundial para el año 2050.

do un mayor crecimiento en losúltimos años, pasando de unacapacidad instalada en España de6,6 MW en 1990 a 6,2 GW en elaño 2003.

Esta tecnología presenta un gra-do de madurez bastante elevado,los costes de generación eólica sehan reducido en un 90% desdelos años 70, y hoy en día se cons-truyen aerogeneradores de másde 1,5 MW de potencia. Las pers-pectivas de reducción de costesson medias, según la AgenciaInternacional de la Energía seestima una reducción del 10%cada vez que se dobla la capaci-dad instalada global. Las proyec-ciones para el año 2010 son deunos 12 GW instalados en Españay 130 GW a escala mundial. Unade las principales desventajas dela energía eólica es la poca renta-bilidad para sistemas pequeños ypor tanto la menor modularidaden comparación con otras fuen-tes de energía. Asimismo organi-zaciones medioambientales criti-can el deterioro del paisaje visualy la contaminación acústica aso-ciada con los aerogeneradores.

La biomasa es la fuente de energíamás antigua utilizada por el hom-bre. Engloba cualquier combusti-ble energético obtenido a partir demateria orgánica que pueda serfácilmente regenerada. Existenmuchos tipos distintos de bioma-sa asociados con tecnologías muydiferentes,aunque la más extendi-da es la combustión de biomasasólida, como la madera. Se consi-dera que el balance neto de CO2asociado a esta tecnología es nulo,puesto que la absorción de CO2 delos organismos vegetales durantesu crecimiento es equivalente a laemisión producida durante lacombustión. Debido a su usoextendido en zonas rurales, noexisten datos precisos sobre lacantidad de energía primaria pro-veniente de esta fuente, aunque laestimación de la AIE (AgenciaInternacional de la Energía) es del13% a escala mundial. Su presenciaen el mercado español es muylimitada, con una producción deunos 280 MW en el año 2002.

La energía geotérmica se originaen el interior de la Tierra, biencomo calor procedente de la for-

mación del planeta, o bien poremisión radioactiva de isótopos.Las centrales geotérmicas sesitúan siempre en el lugar dondese da el recurso natural, pues noes eficiente transportar agua ovapor a alta temperatura. Estafuente energética se concentraen unos pocos países del mundo,como Estados Unidos, México oItalia, mientras que su presenciaen el resto es reducido. En Espa-ña, el consumo primario en elaño 2001 era de 8 ktep, según laAsociación de Productores deEnergías Renovables de España(APPA), y no existen objetivosclaros en el Plan Nacional deFomento para el año 2010.

La energía solar térmica se basaen el aprovechamiento de laradiación solar para calentar unfluido, normalmente agua. El usomás frecuente de la energía solartérmica es el calentamiento deagua caliente sanitaria, aunquetambién se utiliza para producirenergía eléctrica o en sistemasde precalentamiento para cale-facciones y refrigeración.

El sistema más extendido es elcolector o captador solar plano,que consiste en un circuito de unmaterial con una buena conduc-tividad térmica (habitualmentecobre), llamado absorbedor, quecapta la radiación; y una carcasao cofre que se usa para evitar laspérdidas de calor. Otras técnicasexistentes son los tubos de vacíoy los concentradores cilindro-parabólicos, generalmente usa-dos para la conversión en ener-gía eléctrica.

En España la energía solar térmicaestá en constante desarrollo, con

¬ Figura 3. Capacidad instalada en el mundo en el año 2000 para distintas tecnologías de producción eléctrica y proyección para el año 2010. Fuente: AIE (Agencia Internacional de la Energía)

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Capacidad instalada en 200 Capacidad estimada en 2010

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GW


Paula Sánchez-FrieraIsofotón

reportaje

La energía solar fotovoltáica presenta un gran potencial para eldesarrollo, sobre todo la tecnología de concentración

incrementos anuales en torno al15% en los últimos años. La capaci-dad instalada en España en el año2004 según IDAE era de 700.400m2, lo que equivaldría a casi 500MWth. Las perspectivas de futuroson muy favorables con el apoyolegislativo que ha supuesto el nuevoCódigo Técnico de Edificación (CTE)que obliga a que los edificiosdeban diseñarse,construirse y con-servarse adecuándolos al uso de laenergía solar térmica en todo elterritorio español. Para el año 2010,el Plan de Fomento de las EnergíasRenovables tiene como objetivoalcanzar la cifra de 1.620.150m2 (1,1GWth) de potencia instalada enEspaña.

La energía solar fotovoltaica sebasa en la conversión directa de laradiación solar en electricidad, uti-lizando para ello un dispositivosemiconductor llamado célulafotovoltaica. La radiación que inci-de sobre la célula genera pareselectrón-hueco que producen una

corriente eléctrica que puede serextraída mediante terminalesmetálicos conectados en los polosde la célula. Las células fotovoltai-cas conectadas entre sí se encap-sulan en un material plástico conun vidrio protector frontal, for-mando un sistema estanco y resis-tente, llamado módulo fotovoltai-co. En una instalación fotovoltaicaaislada (no conectada a la red eléc-trica), es necesario también incluirbaterías para almacenar la electri-cidad generada durante las horasde mayor radiación para poder uti-lizarla durante la noche y en losdías de menor radiación solar.Otros elementos necesarios son elregulador de carga y el transfor-mador. (Figura 4)

Al igual que el eólico, el mercadofotovoltaico ha sufrido un creci-miento muy fuerte en los últimosaños, hasta el punto de que en elaño 2004 la oferta se vio amplia-mente superada por la demanda.Los mayores consumidores de ener-gía fotovoltaica en el mundo sonactualmente Japón y Alemania. EnEuropa los mercados español e ita-liano están experimentando fuer-tes aceleraciones, gracias a marcoslegislativos muy favorables. En par-ticular, España se perfila comosegundo mercado europeo enimportancia tras el alemán,graciasal fuerte empuje sufrido tras laaprobación del Real Decreto RD436/2004, que proporciona primasde 0,4215 ¤/kWh para instalacio-nes de hasta 100 kWp. La potenciaacumulada instalada en España enel año 2001 estimada por APPA esde 18MWp, y el Plan de Fomentoprevé un incremento hasta 144MW para el año 2010.

La tecnología fotovoltaica presentaaún un gran potencial de reduc-

ción de costes.Su curva de aprendi-zaje (costes frente a capacidad ins-talada) presenta la mayor pendien-te de todas las energías renovables.Cada vez que se dobla la capacidadinstalada, se reducen los costes enun 20%, lo cuál unido a los incenti-vos proporcionados por muchosgobiernos,auguran un crecimientoespectacular de la energía fotovol-taica en los próximos años.

Una de las aplicaciones de la ener-gía fotovoltaica que permitirá unareducción de costes aún mayor esla tecnología de la concentración,en la cual se utilizan lentes plásti-cas que concentran la radiaciónsolar en células solares de peque-ño tamaño. De este modo la can-tidad de material semiconductor,que es la parte más costosa delmódulo fotovoltaico, se reduce engran medida permitiendo unadisminución global del coste deproducción del sistema.

Estos adelantos tecnológicos yotros asociados a las demás tecno-logías de producción energética apartir de fuentes renovables,hacenprever un escenario a medio plazoen el que el papel de las energíasrenovables será fundamental parasatisfacer la alta demanda energé-tica de la siempre creciente pobla-ción mundial. De acuerdo con elescenario presentado por la com-pañía Shell en la década de los 90,las energías renovables podrían lle-gar a satisfacer la mitad de lademanda mundial de energía en elaño 2050. Para ello, además de undesarrollo tecnológico progresivo,será necesario el apoyo continua-do de los gobiernos e institucionesque permitan el empuje necesariopara la implantación a gran escalade estas tecnologías.

¬ Figura 4. Instalación fotovoltáica en un proyecto de electrificación rural en Marruecos.


Alberto Vegas Serrano reportaje

Física y sociedad

En el año 2020, según las previsiones de la UE, buena parte de los automóviles europeosse moverán mediante pilas de combustible, lo que justifica que sea una de las líneas de inves-tigación de mayor futuro en el ámbito continental. En este artículo se describe en qué con-siste la tecnología basada en el hidrógeno y cuáles son sus aplicaciones en el ámbito del trans-porte o la informática.

EL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE

Expertos de la Comisión Europeaestiman que para 2015 el 2% de losvehículos europeos estarán ali-mentados por hidrógeno, y quepara 2020 este porcentaje aumen-tará hasta el 5%. En otro documen-to,la propia comisión europea abo-ga por que en la segunda mitad deeste siglo el sistema energéticoeuropeo esté basado fundamen-talmente en el hidrógeno. Asimis-mo, la administración de los Esta-dos Unidos y algunos de sus políti-

cos más significativos, presentangrandes planes para el hidrógeno ylas pilas de combustible, siendoprofundos defensores de estas tec-nologías. A su vez, grandes compa-ñías fabricantes de vehículos pre-sentan planes de comercializaciónde vehículos de hidrógeno y/o pilasde combustible cada vez más cer-canos y ambiciosos.

Sin embargo,hay expertos que indi-can que no es posible la penetra-

ción a gran escala en el mercado deestas tecnologías, bien por barrerastecnológicas, bien por problemasde suministro a nivel mundial dealgún material crítico que sea nece-sario (en concreto el platino para laspilas de combustible que se pue-den utilizar para el transporte), obien por los problemas que puedancausar al medioambiente. Algunosgrupos ven que todo este desarro-llo tecnológico es sólo un discursopara la galería que está condenado

·Alberto Vegas Serrano.ARIEMA

piedades del gas natural no difie-ren mucho de las del metano).

Cabe destacar que el hidrógeno esun combustible con un gran podercalorífico, es decir que un gramode hidrógeno libera mucha másenergía que un gramo de otroscombustibles, aunque debido a subaja densidad (tanto en formagaseosa como líquida) hace queun depósito que almacene la mis-ma cantidad de energía que otrode gasolina o de gas natural, seamás voluminoso y más pesado.

Las pilas de combustible son unosdispositivos electroquímicos, capa-ces de convertir directamente laenergía química contenida en uncombustible en energía eléctrica.Esta transformación electroquími-ca (sin combustión) no está limita-da por el rendimiento de Carnot, loque permite conseguir rendimien-tos relativamente altos (en la prác-tica en el entorno del 40 ó 50%,aunque en teoría podrían ser bas-

tante superiores). Se presentancomo unos dispositivos con enor-me potencial de aplicación. Aun-que podrían llegar a funcionar condistintos combustibles, su uso conhidrógeno es el que normalmentepresenta las mayores facilidades yventajas.

Fundamentalmente una pila decombustible es un apilamiento(con conexiones internas enserie) de células o celdas indivi-duales. Estas celdas están forma-das por dos electrodos (ánodo ycátodo) donde se producen res-pectivamente la oxidación delhidrógeno y la reducción del oxí-geno, y por un electrolito (quepuede ser un medio tanto ácidocomo básico) que permite elintercambio de los iones quehace posible ambas reacciones.Uniendo cada dos celdas existeun elemento de unión, denomi-nado normalmente placa bipolar(que además facilita la canaliza-ción de los gases) que permite la


Alberto Vegas SerranoARIEMA

reportaje

Hidrógeno MetanoGasolina

43--

0,73331,5

1,0 - 7,61,1 - 3,3

0,24501-744

80sí

sí/ sí

~~

500,71735,8

--

5,3 – 15,06,3 - 13,5

0,2981355sí

sí/ sí

1200,090

10,80,071

10,84,0 – 7518,3 - 59

0,02858

0no

no/no

Poder calorífico inferior (kJ/gr)Densidad gas (kg/Nm3Densidad energética gasDensidad liquido (kg/l)Densidad energética liq. (MJ/ l)Límites de inflamabilidad (%)Límites de detonación (%)Mínima energía de activación (mJ)Temp. de comb. espontánea (K)Emisiones (mg CO2 / kJ)Visibilidad de la llamaToxicidad (combustible y emisiones)

¬ Tabla 1. Propiedades energéticas del hidrógeno y de otros combustibles

al fracaso, llevado a cabo por los“mismos” que quieren seguirhaciendo “lo de siempre”.

Y eso del hidrógeno y las pilasde combustible, ¿qué es?Cuando se piensa en el hidrógenocomo combustible, el primer con-cepto que hay que tener claro, y notodo el mundo lo tiene, es que elhidrógeno NO es una fuente deenergía. A diferencia del gas natu-ral, el petróleo, o las energías reno-vables, que “están ahí” para quepodamos recogerlas y usarlas, elhidrógeno debemos producirlo apartir de otra fuente de energía. Enla naturaleza el hidrógeno pode-mos encontrarlo en dos formas, enforma de agua, que no tiene nin-gún valor energético,o en los hidro-carburos de los compuestos fósiles.Producir hidrógeno a partir deagua o de hidrocarburos precisa deun aporte energético superior a laenergía que luego queda “almace-nada”en el hidrógeno.

El hidrógeno, al igual que otroscombustibles, pero a diferenciade la electricidad, puede seralmacenado durante largosperiodos de tiempo y transpor-tado en depósitos. Por el contra-rio, el hidrógeno, al igual que laelectricidad, y a diferencia de loscombustibles fósiles (gas natu-ral o derivados del petróleo o delcarbón) puede ser utilizado sinemisiones contaminantes.

En la siguiente tabla se recogenlas principales característicasenergéticas del hidrógeno, com-paradas con las de otros combus-tibles de uso corriente (la gasoli-na y el gasóleo tienen unas pro-piedades muy similares, y elmetano es el principal compo-nente del gas natural, y las pro-

El hidrógeno, a diferencia del petróleo y derivados, puede serutilizado sin que produzca emisiones contaminantes


Alberto Vegas SerranoEl hidrógeno y las pilas de combustible

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Física y sociedad

circulación de los electrones, quepasando por el circuito externo,completan las reacciones.

Las pilas de combustible se clasifi-can normalmente atendiendo alelectrolito que tienen. Entre las debaja temperatura están las alcali-nas y las de polímeros (estas últi-mas también conocidas como demembrana intercambiadora deprotones, o por las siglas en inglésPEM). Las de metanol directo sonun tipo particular de pilas PEM

que consumen directamentemetanol. Las pilas de combustiblede media temperatura son las deácido fosfórico, y las de alta tem-peratura son las de carbonatosfundidos y las de óxidos sólidos. Adía de hoy las pilas que levantanmás expectativas son las de polí-meros para aplicaciones móviles ode poca potencia (transporte, apli-caciones residenciales y aplicacio-nes portátiles) y las de óxidos sóli-dos para generación centralizadao distribuida de electricidad.

Entre las ventajas generales de laspilas de combustible,cabe destacar:· Su buen rendimiento, en torno

al 40 ó 50% con posibilidad demejorarlo.

· Este rendimiento, a diferencia de

otros sistemas, es relativamentealto para distintas potencias en unmismo sistema; es decir funcio-nando tanto a plena potenciacomo a cargas parciales,lo que per-mite ajustar la producción a lademanda sin sacrificar la eficiencia.

· Asimismo, el rendimiento es bue-no independientemente del tama-ño de un sistema (a diferencia delos sistemas térmicos que paraconseguir buenos rendimientoshay que ir a escalas grandes).

· Son sistemas con muy poca iner-

cia, que pueden seguir casi al ins-tante la curva de demanda.

· Tienen un carácter modular, loque significa por un lado unaumento de la fiabilidad a lavez que una reducción de cos-tes, por otro lado que las plan-tas se pueden construir en pocotiempo y que pueden aumen-tar o disminuir la potencia sincambiar su diseño, y por último,que se puede conseguir unamuy alta disponibilidad ya quela parada de un módulo nosupone la parada del sistemacompleto.

· Al carecer de partes móviles, laspilas de combustible son silen-ciosas, no producen vibraciones(estas afirmaciones no son váli-das para algunos de los compo-

nentes auxiliares) y, por ello, enteoría requieren poco manteni-miento.

¿Por qué hidrógeno y pilas de combustible?El uso del hidrógeno y/o las pilasde combustible tiene sentido endos escenarios futuros. El primeroes pensando en el largo plazo,en elque hayamos dejado de hacer uso(mejor dicho abuso) de los com-bustibles fósiles, y nos encontre-mos ante un sistema energéticobasado bien en energías renova-bles, o en energía nuclear defusión, o probablemente en unacombinación de ambas. Las ener-gías renovables (si excluimos eluso de la biomasa) tienen comoprincipal inconveniente que pro-ducen electricidad en los momen-tos y en los lugares en el que hayael recurso (sol, viento, corrientesfluviales o marinas, etc) quemuchas veces no coinciden ni conlos lugares ni con los momentosen los que hay demanda energéti-ca. Las plantas nucleares de fusiónserán grandes plantas funcionan-do probablemente en régimenconstante. En ambos casos su apli-cación queda limitada a instala-ciones fijas (no sería operativoponer ni unos paneles fotovoltai-cos, ni un aerogenerador, ni un rec-tor nuclear en un coche). Para estesistema energético de futuro ysostenible, haría falta “algo” quepermitiera almacenar y transpor-tar energía (tanto para ajustar laproducción a la demanda, comosobre todo para el transporte), y elhidrógeno se perfila como unbuen candidato para ser ese “algo”.

En el corto y medio plazo, mien-tras sigamos haciendo uso de

El hidrógeno es un combustible con un gran poder calorífico: un gramo de hidrógeno libera mucha más energía que un gramode otros combustibles


Alberto Vegas SerranoARIEMA

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los combustibles fósiles, elhidrógeno y las pilas de combus-tible también pueden participarcon dos contribuciones funda-mentales. Por una parte, el altorendimiento de las pilas de com-bustible permite reducir elimpacto ambiental en forma decontaminación, tanto en emisio-nes de CO2 (por el menor consu-mo), como de otros contaminan-tes como CO, NOx, etc. (por serun proceso más “limpio” que lacombustión). Por otro lado, pro-ducir hidrógeno a partir de uncombustible fósil contamina,aunque no su uso. Esto nos per-mite tener unas plantas de pro-ducción de hidrógeno que ten-gan sistemas de purificación, eincluso de secuestro de CO2, yque ese hidrógeno sea utilizadode forma no contaminante porvehículos circulando por los cen-tros de las ciudades. Con ello,conseguiremos una drásticareducción de emisiones a nivellocal, y una apreciable disminu-ción de emisiones a nivel global(que podría ser también drásticareducción, si aplicamos técnicasde secuestro de CO2).

¿Para qué?Las pilas de combustible y elhidrógeno tienen distintos cam-pos de aplicación, presentandociertas ventajas y ciertos incon-venientes frente a los sistemasconvencionales:

Aplicaciones en electrónica depotencia. Las pilas de combusti-ble podrían sustituir a las baterí-as de los teléfonos móviles,cámaras fotográficas o de video,ordenadores portátiles, etc. Es

un tipo de aplicación en la que elprecio del sistema de potenciano es un parámetro crítico (sue-len costar pocos comparadoscon el resto del equipo), ni el pre-cio de la energía (casi nadiesabemos cuanto nos cuesta laelectricidad para recargar elmóvil, sólo sabemos que muypoco). Las pilas de combustiblepodrían funcionar con metanol(que habría que recargar perió-dicamente en forma líquida o encartuchos recargables), o conhidrógeno (en este caso se pro-duciría el hidrógeno por electró-lisis conectándose al enchufe),en el primer caso tendríamosque estar pendientes de tenersiempre metanol disponible,pero no necesitaríamos estarpendientes de llevar el cargador,ni de encontrar un enchufe, nitendríamos problemas al viajara países que tengan distintatensión eléctrica o diferentesclavijas, y en el segundo casoseguiríamos actuando exacta-

mente igual que hasta ahora. Enambos casos, lo que sí ganaría-mos es densidad de energía (encomparación con las baterías,que aunque se ha avanzadomucho continúan siendo gran-des y pesadas), y con un sistemadel mismo tamaño y peso, con-seguiríamos unas autonomíasmuy superiores.

Aplicaciones en el transporte. Sepueden tener vehículos querecarguen hidrógeno, que sealmacenará bien en forma com-primida en niveles de presiónentre 300 y 700 bares o inclusosuperiores, bien en forma líquida(criogénica) o bien fijada enalgunos compuestos con loshidruros metálicos. Este hidró-geno se puede utilizar en unapila de combustible o en unmotor de combustión interna(una adaptación del motor deciclo Otto que utilizan los degasolina). También podremospensar en coches que recarguen

Las pilas de combustible podrían sustituir a las baterías de teléfonos, cámaras, ordenadores portátiles… por su alta autonomía y menor peso

¬ Estación de Servicio de Hidrógeno de Madrid. Fuente: Ariema.


Alberto Vegas SerranoEl hidrógeno y las pilas de combustible

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Física y sociedad

gas natural, metanol o gasolina,y que a bordo del vehículo seproduzca el hidrógeno que ali-mente la pila de combustible.Las ventajas que encontramosvienen por la parte del rendi-miento de la pila de combustible(muy superior a la de los moto-res de combustión interna), ymedio ambientales, sin emisio-nes en caso de repostar hidróge-no y tener pila de combustible,sólo con NOx en el caso derepostar hidrógeno y tenermotor de combustión interna, ysólo CO2 en el caso de repostarotro combustible y tener pila decombustible, y en menor medidapor la alta eficiencia del sistema.Otra ventaja importante quepueden ofrecer los vehículos dehidrógeno frente a los de gasoli-na es la de la seguridad, demos-trada con todo tipo de ensayosde impacto, balazo y accidentesprovocados (principalmente porla alta fugacidad del hidrógeno).Entre las desventajas: el hidróge-no se almacena mal, es decir quecon un depósito del mismotamaño y volumen se alcanzauna autonomía muy inferior, oen el caso de embarcar otrocombustible, que hay que inte-grar otro equipo a bordo para laobtención del hidrógeno.

Aplicaciones residenciales.En nuestros hogares podemostener sistemas que, a partir de gasnatural y por medio de una pila decombustible, produzcan la electri-cidad que necesitamos. Estos sis-temas pueden ser tan eficientes omás que las grandes plantas deproducción de electricidad, peroademás nos ahorraríamos las pér-didas por el transporte de la elec-tricidad. El principal inconvenientesería la inversión necesaria.

Generación de electricidad.Algunos tipos de pilas de com-bustible (las de alta temperatu-ra) pueden llegar a competircon las plantas de ciclo combi-nado para la generación deelectricidad, cuando alcancenun grado de madurez superior.

¿Para cuándo?Lo cierto es que la tecnología de laspilas de combustible no es enabsoluto una tecnología madura,es difícil encontrar equipos quepuedan garantizar un número dehoras de funcionamiento comopara competir con las tecnologíasasentadas, y el coste de cualquierequipo es desorbitado. Y respectoal almacenamiento de hidrógenopara aplicaciones en transporte sepuede decir algo parecido, todavíano existen sistemas que puedancompetir en igualdad de condicio-nes con los sencillos depósitos degasolina o de gasóleo.

Queda un largo camino por reco-rrer, pero lo cierto es que en losúltimos años se han recorridovarias de las etapas del camino yexiste muy buena predisposi-ción para seguir avanzando enestas líneas.

¿Mientras tanto?Los técnicos deben seguir traba-jando como lo están haciendo.Sonmuchos y están consiguiendo con-tinuamente éxitos. España, sin serun país puntero, está contribuyen-do y son numerosos los investiga-dores y las empresas nacionalesque están en primera línea (lainmensa mayoría de ellos pertene-cen a la Asociación Española delHidrógeno www.aeh2.org, cuyofin es el desarrollo de las tecnolo-gías del hidrógeno y las pilas decombustible).

En definitiva, la sociedad deberíaconocer esta tecnología y mos-trarse dispuesta a utilizarla sincomplejos. Entre los días 22 y 25de noviembre de 2005 se cele-bran en Zaragoza conjuntamen-te el 2º Congreso Europeo delHidrógeno y el 2º EncuentroEmpresarial del Hidrógeno y lasPilas de Combustible, lo quesupone una magnífica oportuni-dad para acercarse a esta tecno-logía en nuestro país. Duranteesos 4 días se darán cita los prin-cipales investigadores del mun-do para explicar los últimosavances, se reunirán los princi-pales fabricantes y empresas deservicios, que contarán sus pro-ductos y líneas de desarrollo y sepodrá tocar los últimos modelosde equipos y vehículos en laexposición comercial. Es unaoportunidad que ninguna perso-na interesada en hidrógeno ypilas de combustible deberíadejar de aprovechar. Más infor-mación en www.ehec.info.

Una de las aplicaciones de la tecnología del hidrógeno menosconocida es la del hogar. A partir de gas natural, y por medio de una pila de combustible, se puede producir electricidad

¬ Autobús de hidrógeno de ISRISBUSFuente: Ariema.


Eduardo López Viñas / Paulino Gómez-Puertasreportaje

La Bioinformática es la disciplina que se encarga de estudiar el contenido y flujo de la infor-mación en sistemas y procesos biológicos. Esta disciplina, entre la informática y la biología,surgió principalmente como respuesta a las necesidades de computación y análisis de datosgenéticos producidos en el estudio del Proyecto “Genoma Humano”. Hoy en día la bioinformáti-ca ofrece grandes posibilidades para el avance de la medicina.

BIOINFORMÁTICA, LA INFORMACIÓNAL SERVICIO DE LA CIENCIA

·Eduardo López ViñasLicenciado en Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM)

·Paulino Gómez-PuertasCientífico Titular del consejo Superior de Investigaciones Científicas y Profesor Honorario de la Universidad Autónoma de Madrid

El fin último de la investigación enBioquímica y Biología Molecular essiempre el conocimiento de losprocesos que gobiernan el funcio-namiento de los seres vivos, gene-ralmente con el ánimo de utilizaresta información en provecho delser humano y de su entorno, connuevos avances en medicina,mejoras en el medio ambiente, osimplemente para satisfacer lacuriosidad innata de saber cómo esel mundo que nos rodea y porquése comporta como lo hace.

En los últimos años, este ansiade conocimiento ha provocadola generación de una cantidadcada vez mayor de datos genó-micos, bioquímicos y funciona-les que, paralelamente al augede las tecnologías del almacena-miento y transmisión de la infor-mación, ha derivado en el naci-miento de una nueva rama de laBiología conocida en general conlos nombres de “Bioinformática”,“Biología Computacional” oincluso “Biología Digital”.

En las primeras décadas de auge dela Biología Molecular (de los años60 a principios de los 90), la investi-gación se caracterizaba por laabundancia de conocimiento deta-llado sobre una cantidad no muygrande de genes y proteínas deespecial importancia biomédica,implicados en procesos conocidosde, señalización, división y metabo-lismo celular. Sin embargo, la publi-cación en 1995 del primer genomacompleto (Haemophilus influen-zae) abrió las puertas a un fenóme-


Eduardo López Viñas / Paulino Gómez-PuertasBioinformática, la información al servicio de la Ciencia

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Física y sociedad

no diferente: desde entonces sehan obtenido un total de 274 geno-mas completos, de los cuales 36pertenecen a organismos eucario-tas, algunos tan emblemáticoscomo los de levadura, arroz, maíz,ratón,chimpancé y,por supuesto,elhumano, publicado en junio de2000. Los dos últimos genomascompletos disponibles son el delhongo Aspergillus fumigatus y eldel pez-cebra (Danio rerio), ambospublicados en julio de 2005. En laactualidad están en proceso desecuenciación 1.222 genomas,inclu-yendo 494 eucariotas (fuente:“Genomes OnLine Database”www.genomesonline.org).

El panorama,apenas diez años des-pués de la publicación del primergenoma, ha cambiado radicalmen-te:en lugar de una gran cantidad deconocimiento sobre unos pocosgenes de interés, encontramosencima de la mesa una enormemontaña de datos (el número desecuencias conocidas, depositadasen la base de datos pública de Gen-Bank, es de casi 45 millones) de los

que de apenas un pequeño porcen-taje tenemos información acercade su posible estructura, función,localización o mecanismo en el quese encuentra implicado.Y es en estemomento, como disciplina concapacidad de integración de infor-mación, cuando la Bioinformáticajuega un papel central en la genera-ción de los enlaces que permitencorrelacionar la información dispo-nible para extraer los patrones sub-yacentes y avanzar así en el conoci-miento del funcionamiento de losorganismos vivos.

La fuente de la que se nutre laBioinformática la constituyen unaserie de bases de datos de accesopúblico donde se acumula, conti-nuamente, toda la información dis-ponible. Éstas se han especializado

según la naturaleza de los datosalmacenados,siendo las principaleslas que recogen secuencias degenes, genomas y proteínas (Gen-Bank: www.ncbi.nlm.nih.gov; EMBL:www.ebi.ac.uk;DDBJ:www.ddbj.nig.ac.jp;Uniprot: www.ebi.uniprot.org), estruc-turas tridimensionales de macromo-léculas(ProteinData Bank:www.rcsb.org/pdb),datos de expresión génica (ArrayExpress: www.ebi.ac.uk/arrayexpress;Stanford Microarray Database: geno-me-www5.stanford.edu), ontologías(GeneOntology: www.geneonto-logy.org) y literatura científica (PubMed:www.ncbi.nlm.nih.gov/Literature).

El primer reto al que se enfrentala Biología Computacional es,precisamente, el mantenimientoy regulación de acceso a estasbases de datos, cuyo volumen

En 1995 se publicó el primer genoma.Desde entonces se han descifrado untotal de 274 genomas completos, entre ellos, el humano

¬ La integración de datos estructurales y de secuencia permitirá a la Bioinformática diseñar, deforma eficiente, fármacos específicos dirigidos a centros activos de proteínas de interés biomédi-co. En la ilustración, una molécula de inhibidor ocupa el sitio que correspondería al sustrato en lasuperficie de una enzima responsable de la degradación de ácidos grasos, punto clave en futurasterapias de procesos ligados a la obesidad o la diabetes.


Eduardo López Viñas / Paulino Gómez-PuertasLicenciado en Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM) Científico Titular del consejo Superior de Investigaciones Científicas y Profesor Honorario de la UAM

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crece exponencialmente al tiem-po que lo hace el número deusuarios que solicitan su utiliza-ción o descarga. A esto se unenalgunos problemas históricosque arrastran algunas de ellasdesde su nacimiento, como quecada una de las 30.000 entradasdel Protein Data Bank sea unarchivo independiente en for-mato de texto o, aún más com-plicado, que toda la base dedatos de GenBank o de Uniprotsea un sólo archivo de texto deun tamaño cada vez más inma-nejable. Aunque, por suerte, lamemoria de trabajo de los orde-nadores y la capacidad de trans-porte de las redes ha crecidotambién en los últimos años, noestá claro si en un futuro laestructura de estas bases dedatos no necesitará de unareforma radical para permitirque sigan siendo útiles.

Es, sin embargo, esta enormecantidad de datos disponibles yla esperanza de encontrar losnexos de unión entre ellos lo queempuja a los especialistas enBioinformática a plantearse unaserie de retos ambiciosos que

parecen encontrarse al alcancede la mano, algunos de los cua-les se enumeran a continuación:

· Modelado virtual de la estructu-ra tridimensional de proteínas ycomplejos proteicos. En la décadade los 90 fue este campo de laBioinformática uno de los queregistraron un mayor crecimiento.En unos pocos años se pasó de sis-temas capaces de apenas sugerircaracterísticas unidimensionalescomo la capacidad de los aminoá-cidos de plegarse en láminas betay hélices alfa a obtener modelostridimensionales completos degran calidad para una cantidadque se aproxima al 30% de todaslas entradas de la base de datosUniprot (con 2 millones de secuen-cias de proteína anotadas). Losavances se fueron haciendopatentes desde las primeras edi-ciones de la competición interna-cional CASP (Critical Assessmentof Techniques for Protein StructurePrediction: www.predictioncen-ter.org) y su variante para siste-mas completamente automáti-cos (CAFASP). Hay, sin embargo,

en este campo un tema pendienteque aún no termina de avanzar a lavelocidad deseada: la obtención,utilizando únicamente el conoci-miento de las fuerzas físicas quegobiernan las interacciones entrelos átomos que componen unacadena polipeptídica desplegadade la trayectoria de plegamientoque permita alcanzar una formafinal energéticamente estable y

similar a la que posee la proteína invivo. Pese a que los esfuerzos dedi-cados son cada año mayores, entrelos que destacan la actividad delordenador “BlueGene” de IBM o lainauguración reciente del “MareNostrum”en Barcelona, los resulta-dos, aunque esperanzadores, sonaún escasos. En todo caso, merecela pena seguir en el empeño: si seencontrase la manera correcta deplegar una proteína completa insilico, se habría dado con la PiedraRosetta que permitiría el paso degigante de la simulación efectivade muchos de los procesos quetienen lugar dentro de la célula yque están guiados por fuerzas deinteracción entre aminoácidosmuy similares.

· Simulación in silico de los mecanis-mos de interacción entre macromo-léculas. Un problema en parte simi-lar al anterior, pero en el que entranen juego factores como la definiciónde superficies de interacción y suscaracterísticas fisicoquímicas. Lossistemas actuales de predicción deinteracciones entre macromolécu-las, aunque han avanzado conside-

rablemente en los últimos 4-6 añoscomo lo demuestran los cada vezmejores resultados de la competi-ción internacional CAPRI (CriticalAssessment of Prediction of Inter-actions: www.capri.ebi.ac.uk), nohan llegado aún a la capacidad delos sistemas de predicción de ple-gamiento, sobre todo cuando seutilizan modelos tridimensionalesobtenidos a su vez mediante

El auge de las tecnologías de almacenamiento y transmisión de información, ha derivado en el nacimientode una nueva rama de la Biología conocida como Bioinformática

¬ El Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa”es uno de los más activos de nuestro país


Eduardo López Viñas / Paulino Gómez-PuertasBioinformática, la información al servicio de la Ciencia

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Física y sociedad

modelado informático. En coordi-nación con técnicas recientes deobtención de volúmenes tridimen-sionales de complejos macromole-culares mediante microscopiaelectrónica de alta resolución, enlos últimos tiempos están apare-ciendo sistemas que permiten aco-plar en estos volúmenes los mode-los atómicos de las moléculas quelo constituyen. Aún es pronto paraasegurarlo, pero probablementesea éste uno de los puntos máscercanos de conexión entre elmundo macromolecular (micros-cópico) con el atómico a desarrollaren los próximos años.

· Integración de datos de secuen-cia y estructura tridimensional.Mejor suerte que los anteriorescorren los sistemas de simulaciónde interacciones de fármacos conlos centros activos de determina-das proteínas de interés biomédi-co. Aunque lejos aún de podersustituir efectivamente a las téc-nicas tradicionales de muestreoin vitro, la integración de análisisde datos de secuencia aminoací-dica y de su conservación a lo lar-go de la evolución en familias deproteínas junto con el modeladotridimensional de su estructura,están permitiendo conocer cadavez mejor los mecanismos res-ponsables de la especificidadfuncional de las proteínas y decómo utilizarla para diseñar fár-macos “a la carta” en un futurocada vez más cercano.

· Análisis de la expresión génica. Eluso de microarrays para obtenerinformación de la relación entredeterminados estados celulares,tisulares e incluso sistémicos conlos niveles de expresión específicosde determinados genes o gruposde genes es, de entre todas las téc-nicas bioinformáticas, la que pro-bablemente se utilice de formamás generalizada en los laborato-

rios de experimentación en Biolo-gía Molecular. El avance en losmétodos estadísticos que permi-ten una correcta interpretación delos datos y su integración con infor-mación funcional y de secuenciahace de esta técnica una de lasmás poderosas en el estudio simul-táneo de grandes cantidades deinformación experimental.

· Análisis de genomas y secuenciasde genes y proteínas. Entre los sis-temas estrella de la Bioinformáticafiguran aquellos capaces de prede-cir, a partir de la maraña de basesnucleotídicas que componen lasalida de los sistemas automáticosde secuenciación genómica, lalocalización de los genes y secuen-cias reguladoras. Una vez localiza-dos, el siguiente paso es la asigna-ción funcional utilizando para ellométodos que integran el análisisde la composición física del DNAcon la comparación de secuenciasa nivel tanto de familias de prote-ínas como de genomas comple-tos. La asignación de función porcomparación con secuencias simi-lares, idealmente homólogas es, altiempo, un éxito de la Bioinformá-tica y uno de sus mayores riesgos.Un éxito porque permite extrapo-lar la función de una proteína enun organismo del que apenas sies necesario dispone de poco másque su secuencia de DNA (en oca-siones apenas si se conoce elorganismo en sí, no habiéndosetrabajado nunca con él en el labo-ratorio como ocurre con determi-nadas bacterias y arqueas presen-tes en ecosistemas extremos). Yun riesgo porque la cantidad de

proteínas de las que su funciónsólo se conoce por este métodosupera ya a aquellas de las que seha obtenido experimentalmentey las probabilidades de que, porproximidad de secuencia y de for-ma transitiva, determinadas fun-ciones se asignen equivocada-mente a terceros que a su vezpueden ser el origen de nuevoserrores en anotación, aumentancada vez más. Aunque se utilizanmétodos para prevenir estos pro-blemas, es éste sin duda un riesgolatente que habrá que cuidar en elfuturo.

· Análisis de la literatura científica.Uno de los proyectos más novedo-sos, por lo alejado de los conceptosbiológicos clásicos, es el análisis detexto científico. Estos sistemas deminería de datos utilizan paráme-tros de frecuencia de aparición dedeterminadas palabras (nombresde genes, proteínas y funciones) ocombinaciones de palabras, asícomo su relación mediante deter-minados verbos o conjuncionespara extraer información específi-ca de función o de relaciones entremacromoléculas a partir de resú-menes o textos completos de artí-culos científicos.Verdadera arqueo-logía del conocimiento guardadoen las bases de datos de literatura(en la base de datos de PubMedhay,en la actualidad,14 millones deentradas),estos métodos permitencombinar el conocimiento previocon el actual para encontrar relacio-nes que pasarían desapercibidas deotro modo ante la imposibilidad deconsultar personalmente tal canti-dad de información.

La Bioinformática, como disciplina independiente, posee la capacidad de generar conocimiento nuevo además deprocesar eficientemente el ya existente


Eduardo López Viñas / Paulino Gómez-PuertasLicenciado en Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM) Científico Titular del consejo Superior de Investigaciones Científicas y Profesor Honorario de la UAM

reportaje

Y, por último, el gran reto de laBiología Molecular en las próxi-mas décadas, en el que la Bioin-formática puede jugar un papelprotagonista, es dar un pasomás allá de la biología de lopequeño para encontrar grandespatrones comunes que permi-tan conocer el funcionamientocompleto de organismos y eco-sistemas complejos, en lo que seha venido a llamar la “Biologíade Sistemas”.

La Bioinformática, como discipli-na independiente posee ya lacapacidad de generar conoci-miento nuevo además de proce-sar eficientemente el ya existen-te. Precisamente, por ello, tieneahora por delante la obligación,no necesariamente fácil de asu-mir, de compartir realmente esteconocimiento con la ampliacomunidad de científicos experi-mentales, expertos en los dife-rentes campos de la BiologíaMolecular. Ésta interacción nosiempre es de la naturalezadeseada. A modo de ejemplo, noes infrecuente encontrar espe-cialistas en un grupo de genes oproteínas que, al consultar lasbases de datos donde se recogesu secuencia y función, experi-mentan una cierta frustración alcomprobar que la información

no es lo precisa que desearían oque ésta se ha generado de for-ma automática sin tener encuenta pequeños detalles espe-cíficos que resultan ser clave enla función real de ese grupo con-creto de genes. La interacciónestrecha con los grupos experi-mentales expertos en cada temapermitiría conocer los puntos enlos que la Bioinformática nogenera las respuestas adecua-das, el primer paso para podercorregirlos. Sería esta retroali-mentación la que posibilitaríaun nuevo avance de la BiologíaComputacional.

Para hacer frente a este reto, lamejor herramienta con la que secuenta es la formación de unnúmero elevado de especialistasen Bioinformática y BiologíaComputacional, con formacio-nes diferentes (en ciencias bio-sanitarias, informáticos, mate-máticos, químicos, físicos) capa-ces de integrarse en equiposmultidisciplinares con capaci-dad de interacción con los exper-tos de cada una de las áreas con-cretas. Por desgracia, en nuestropaís y con alguna honrosaexcepción, tal oferta formativaes muy escasa, reduciéndose enmuchos casos a cursos de pocosdías de duración para licencia-

dos que no permiten ofrecer unapanorámica adecuada de losfundamentos de la disciplina.Esto sigue provocando que lamayoría de los licenciados enBiología Molecular apenas sihayan tenido contacto durantela carrera con las herramientasbásicas de acceso y manejo de loque más tarde será parte funda-mental de su trabajo: las basesde datos donde se almacena elconocimiento de secuencia,estructura y función de lasmacromoléculas biológicas. Peroel panorama puede cambiar, y yaalgunas universidades públicasy privadas empiezan a ofrecercomo asignatura, en sus estu-dios de segundo ciclo, materiasrelacionadas con la Bioinformá-tica, además de los cursos dedoctorado y “master” de especia-lización para posgraduados, enlo que quizá sea, esperemos, laseñal de que en esta materia noperderemos el tren de la investi-gación puntera por falta de baseformativa.

La Bioinformática, ordena y regula la basta información que existe sobre genesy proteínas de toda naturaleza

Por iniciativa de la ONU y de laUNESCO, el presente año ha sidodeclarado Año Mundial de la Física.Se trataba de conmemorar, con lamayor solemnidad posible, el cente-nario del primer artículo que escribióEinstein sobre las bases de la relativi-

dad especial. En la misma fechapublica otros dos artículos auténti-camente revolucionarios. En uno deellos se fundamenta la teoría delmovimiento browniano, sobre el quese fundará la termodinámica de losprocesos irreversibles. (página 54)

Finalizado el primer semestre del2005, todos los datos demuestran lacalurosa acogida que esta celebraciónha tenido en la sociedad española.Durante estos meses, por todo el país,se han organizado actividades paraconmemorar el centenario de la teoríade la relatividad y el Annus Mirabilis deEinstein. El portal www.fisica2005.org,

gestionado por el Colegio Oficial deFísicos con la colaboración del Minis-terio de Educación y Ciencia y la RealSociedad Española de Física, se haconvertido en la principal fuente deinformación para seguir todos losactos conmemorativos. En lo que llevade año ya ha recibido más de 46.300visitas. (página 52)

Visitas recibidas en www.fisica2005.org

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

51Física y sociedadRevista del Colegio Oficial de Físicos

SUPLEMENTO INFORMATIVO DE LA REVISTA FÍSICA Y SOCIEDAD CON LAS NOTICIAS MÁS ACTUALES DEL MUNDO DE LA FÍSICA Y DEL COLEGIO OFICIAL DE FÍSICOS

ESPECIAL AÑO MUNDIAL DE LA FÍSICA

Exposición “De Einsteinal futuro” (página 54)

Jornadas sobre “nuevas tendencias enla enseñanza de Físicay Química” (página 57)

El Colegio de Físicoscontribuye a la luchacontra el Cambio Climático (página 57)

Finaliza el VII CONAMAy comienza la octavaedición (página 57)

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El portal www.física2005.org recoge toda la información sobre los actos conmemorativos


Marta Izquierdo

La celebración del Año Mundial de laFísica ha dado lugar a una gran canti-dad de iniciativas culturales relaciona-das con Einstein y su Año Milagroso,así como a otras más generales, dedi-cadas a las distintas áreas de la Física.Las propuestas han tenido distintosobjetivos: las más generales han con-seguido acercar la Física a la sociedady fomentar el estudio de las disciplinascientíficas entre los más jóvenes; y,aquellas más técnicas y específicas,han querido profundizar en aspectosconcretos y actualizar los conocimien-tos de los expertos.

La Teoría de la Relatividad, que cumplecien años en este 2005, ha sido sinduda alguna el tema más tratado, peromuchas instituciones han queridotambién acercar al mundo la personali-dad, más allá del mito, de Albert Eins-tein. Su vida, sus inquietudes sociales,sus viajes… Este gran genio de la Físicano sólo fue un brillante científico, sinotambién un excepcional personaje. Porello, este año se ha querido acercar atodos su dimensión más humana.

www.fisica2005.org, el portaldel Año Mundial de la Física

Todos los esfuerzos de las distintasuniversidades, asociaciones, institu-tos, museos, centros de investigación,colegios profesionales, etc., para pre-parar actividades relacionadas con laFísica, merecían un punto de encuen-tro donde cualquier persona pudieraencontrar la actividad que más seajustara a sus intereses. Conscientede la enorme cantidad de propuestas,el Colegio Oficial de Físicos, junto conel Ministerio de Educación y Ciencia yla Real Sociedad Española de Física,pusieron en marcha el portalwww.fisica2005.org

Desde esta web se pueden localizartodas las actividades relacionadas conel centenario de Einstein. A través deun sencillo buscador,es posible encon-trar eventos en función de la Comuni-dad Autónoma, la institución queorganiza el acto, la fecha o el tema quetratan. Así, ningún esfuerzo quedaperdido y, desde cualquier parte delmundo, los usuarios pueden encon-trar el curso, conferencia o exposiciónque más les interese.

Más de 350 actividades de todo tipo

En su labor por recoger todas las pro-puestas, fisica2005.org se ha converti-do en testigo de excepción de la activi-

dad que ha propiciado este aconteci-miento. En total, se han indexado másde 350 actividades, entre conferencias,jornadas,cursos, exposiciones,congre-sos, ciclos temáticos, etc.

Además de la labor de búsqueda desdeel Colegio Oficial de Físicos para recopi-lar los eventos y, por supuesto, de lainformación que cada institución hafacilitado sobre sus actos, es necesariomencionar las actividades que los pro-pios usuarios han enviado al portal. Yes que fisica2005.org está abierto atodos aquellos que quieran poner sugranito de arena en la celebración delAño Mundial de la Física: los visitantestienen la posibilidad de incluir eventosen la web. Esta opción del portal hatenido un gran éxito entre las asocia-ciones y los centros de enseñanzasecundaria, que ha podido ver cómosus conferencias y exposiciones recibí-an difusión desde la web.

Interactividad: la apuesta de fisica2005.org

Uno de los motivos del éxito del portales el protagonismo que ofrece tanto alos usuarios como a las instituciones.Todos ellos han podido involucrarse,introduciendo sus propios eventos paramantenerlo siempre actualizado ycompleto. Así, se ha convertido en unapágina viva, creada entre todos a modode mosaico. La interactividad que elColegio de Físicos ha querido dar a laweb ha propiciado su carácter abierto yvariado. Además, las instituciones hanencontrado una forma sencilla de dardifusión a sus actividades, desde unared de trabajo abierta a todos.

El valor de esta infraestructura esinnegable y, por ello, al comienzo del

EL PRIMER SEMESTRE DELAÑO MUNDIAL DE LA FÍSICASE CIERRA CON UN GRANÉXITO DE PÚBLICO

(viene de la página 51)

2006 se aprovechará esta red que yaestá establecida para seguir difun-diendo la importancia de la Física ylas actividades relacionadas con ella.A partir del próximo año, se darácobertura no sólo a los eventos rela-cionados con el Año Mundial y elcentenario de Einstein, sino a todoslos actos sobre la Física, estructura-dos en los diversos portales de la redwww.fisicaysociedad.es

Este carácter plural ha convertido a fisi-ca2005.org en punto de referencia a lahora de localizar los acontecimientosen todo el país. Más de 120 institucio-nes,entre museos,organizaciones,aso-ciaciones, institutos, centros de investi-gación, fundaciones y universidades,han confiado en este portal para dar aconocer sus iniciativas.

www.fisica2005.org recibió más de 10.300 visitas el pasado mes de junio

Este esfuerzo realizado por todospara promover el conocimiento de laFísica y su trascendencia en la socie-dad actual, ha sido recompensadopor el público que ha visitado el por-tal. Desde su puesta en marcha, sehan realizado más de 46.000 consul-tas para encontrar noticias, organi-zaciones, bibliografía, reflexiones yeventos.

En el mes de abril, el Colegio Oficialde Físicos envió el primero de susboletines electrónicos del Año Mun-dial de la Física, en los que cadasemana se sintetizan los contenidosmás importantes del portal. Coinci-diendo con este primer envío, fisi-ca2005.org alcanzó su mayor núme-ro de visitas: un total de 12.475.

El boletín semanal, de suscripcióngratuita a través de la web, informasemanalmente de los eventos másdestacados y las últimas noticias. Secompleta con una exclusiva refle-xión de algunas de las personalida-

des más importantes del mundocientífico europeo, y enlaces a otraspáginas web relacionadas con la Físi-ca y con Einstein.

Los boletines han sido la mejor pruebade la actividad académica y culturalque ha despertado esta ocasión, y suutilidad se ha plasmado en el crecien-te número de suscriptores. Se envíacada semana a más de 2.800 perso-nas que, además, tienen la posibilidadde consultar los boletines anteriores, yde reenviarlo a sus conocidos.

Durante el mes de junio, más de10.000 personas accedieron a lapágina web. Las estadísticas mues-tran que fisica2005.org no sólo hasido útil al público de España, sinoque también se ha convertido enreferente para los internautas detoda Iberoamérica, especialmente dePerú, Argentina y Chile. Y es que el 20por ciento de las visitas recibidasdurante el mes de julio procedían deestos países.

Las reflexiones de los expertos han acercado la Física a la sociedad

Una de las secciones más visitadasdel portal ha sido la de las reflexio-nes sobre el Año Mundial de la Física.Algunas de las personalidades másrelevantes del ámbito científico hanquerido compartir su valoración deeste acontecimiento. En exclusivapara fisica2005.org, numerososcatedráticos de universidades deEspaña e Iberoamérica, así comoinvestigadores de centros españolesy europeos, e incluso la Ministra deEducación y Ciencia, Mª Jesús SanSegundo, han dejado constancia dela oportunidad que este año presen-taba para acercar al público al mun-do de la Física.

Tras un balance tan positivo, desde elColegio Oficial de Físicos sólo podemosaugurar un segundo semestre aún

más intenso y lleno de actividades conlas que celebrar el acontecimiento ydifundir la importancia de esta cienciaa toda la sociedad. Hasta el próximodiciembre, cuando se dé por finalizadoel Año Mundial de la Física, fisi-ca2005.org continuará cumpliendocon sus objetivos: reunir en un soloportal todas las propuestas, y ser pun-to de encuentro entre la sociedad y lasinstituciones, con el fin último de pro-mover y difundir la trascendencia de laFísica en todos los ámbitos.


El portal www.fisica2005.org está gestionado por el Colegio Oficial de Físicos, con la colaboración del Ministerio de Educación y Ciencia y la Real Sociedad Española de Física

GaleríaLos físicos más importantes de laHistoria, retratados por AntonioGómez Miguel en la Galería defisica2005.org

Esta original iniciativa del Colegiode Físicos permite dar un paseo porla historia de la Física a través de lacolección de dibujos de AntonioGómez Miguel “Mis Queridos Físi-cos”. Desde Copérnico o Galileohasta Heisenberg, pasando por losespañoles Julio Palacios o BlasCabrera y, cómo no, Albert Einstein,el autor repasa con sus originales eldesarrollo de la Física.

Se trata de una galería virtual querecoge la colección de dibujossobre los físicos más relevantes dela historia, los que impulsaron elavance de la ciencia con sus descu-brimientos. Los retratos de dividenen cinco secciones: Antigüedad,Siglos XVI-XVII, Siglos VII-XVIII,Siglos XVIII-XIX, y Físicos Españoles.

En total, hay 71 personajes y un car-tel de Einstein que el autor realizó en1968,para la 22ª promoción de Cien-cias Físicas de la Universidad Com-plutense de Madrid,de la que formaparte. Para realizar los originales,Antonio Gómez empleó rotuladoresde pluma y pincel de tinta sin alco-hol con punta nylon, en una gamade 12 grises.


EL REALJARDÍN BOTÁNICOACOGE LAEXPOSICIÓN“DE EINSTEINAL FUTURO”A partir del próximo 3 de octubre yhasta el 2 de diciembre permanece-rá abierta al público esta exposiciónque conmemora la celebración delAño Mundial de la Física 2005 y quepromueven diferentes instituciones,entre las que se encuentra el Cole-gio Oficial de Físicos.

Junto al Colegio de Físicos,el Ministeriode Educación y Ciencia, el CSIC, la RealSociedad Española de Física, la Socie-dad Estatal de Conmemoraciones Cul-turales y el Instituto Superior de For-mación del Profesorado, preparan laExposición “De Einstein al Futuro” quese expondrá en uno de los pabellonesdel emblemático Real Jardín Botánico.

Alberto M. Arruti

En otro de los artículos, se lanza laidea de que la radiación no es conti-nua, sino que está constituida porcuantos de energía discretos, lo queabre las puertas a la teoría cuántica.

Que la ciencia y la técnica constituyendos realidades distintas es una obvie-dad,pero se encuentran estrechamen-te relacionadas. La ciencia busca elconocimiento, sin preocuparle su posi-ble utilidad.La técnica, en cambio,bus-ca la utilidad; diríamos que la cienciapretende comprender el mundo y latécnica pretende dominar el mundo.

Mario Bunge ha podido escribir que “laciencia es un estilo de pensamiento yde acción:precisamente el más recien-te, el más universal y el más provecho-so de todos los estilos”. De todas lasciencias, la Física ha ocupado un lugarseñero en la primera y en la segundarevolución industrial, hasta el puntoque Rutherford ha escrito que “todaciencia es Física o colecciones de sellos”.

Todo ese conjunto de técnicas, quenos invaden todos los días y que hanrecibido el nombre de “nuevas tec-nologías”, están basadas en aquellasdos grandes revoluciones científicasque tuvieron lugar en el siglo XX yque son: la teoría de la relatividad yla mecánica cuántica. Precisamente,la Física de los procesos nuclearestiene como base la célebre ecuaciónde Einstein, que identifica masa conenergía y que ha servido de base alos sellos y a los carteles publicitariosque han aparecido con motivo de

este Año Mundial. La ecuación, queaparece por todas partes, es E=mc2.Por citar otro ejemplo, el láser, cuyainterpretación admite dos aspectos,clásicos y cuánticos.

En realidad fue en 1905 cuando apa-rece la relatividad especial. Diez añosmás tarde, Einstein dará a conocer larelatividad general. Mientras que laprimera modifica los conceptos bási-cos de la Mecánica y, en consecuen-cia de la Física, la segunda se limita aun único problema del vasto campode la Mecánica.

Todas estas celebraciones nos llevan aconsiderar el eterno problema de laciencia en España. Del “que inventenellos” de Unamuno hasta el “inventa-mos nosotros” de Menéndez Pelayomedia un profundo abismo. Hoypodemos felicitarnos porque se hasuperado la mítica barrera del 1 porciento en I+D.Este indicador represen-ta el porcentaje total, público y priva-do, de inversión relativo al ProductoInterior Bruto (PIB). Pero convienerecordar que la mayor contribuciónhasta alcanzar esta cota correspondeal sector privado, que ha pasado deaportar un 0,51 por ciento en 2001 aun 0,6 en 2003.También ha contribui-do, de forma importante, la inversiónen investigación en la enseñanzasuperior. El hecho de que la UniónEuropea haya pasado del 1,92 porciento en 2001 al 1,95 en 2002 pone demanifiesto que, de hecho, no acorta-mos distancias. En definitiva, parececada vez más inalcanzable el objetivodel 3 por ciento para el año 2010 pro-puesto por el Consejo de Europa.

En realidad fue en 1905 cuando aparecela relatividad especial. Diez años mástarde,Einstein dará a conocer la relativi-dad general. Mientras que la primeramodifica los conceptos básicos de laMecánica y, en consecuencia de la Físi-ca, la segunda se limita a un único pro-blema del vasto campo de la Mecánica.

CIENCIA Y TECNOLOGÍA EN EL AÑO MUNDIAL DE LA FÍSICA

(viene de la página 51)

Todo ese conjunto de técnicas,que han recibido el nombre de“nuevas tecnologías”, estánbasadas en aquellas dos grandes revoluciones científicasque tuvieron lugar en el sigloXX: la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica

Isabel Pérez

55Revista del Colegio Oficial de Físicos Física y sociedad

El público asistente podrá acceder alos tres apartados en los que estarádividida la muestra. Estos son: la Físi-ca del siglo XXI, Albert Einstein (1875-1955) y la Galería de Físicos. Estas tressecciones tienen en común que abar-can sectores implicados desde la épo-ca de Einstein hasta el presente, convistas de su desarrollo y posteriorinvestigación en el futuro.

Objetivo: divulgar la cienciaCon esta exposición se pretende, entreotras cosas, llamar la atención al públi-co asistente sobre la importancia de laciencia en nuestros días.Y es que es unhecho incuestionable que vivimos enuna sociedad donde la ciencia, pese asu protagonismo, es muy poco conoci-da. Por esta razón, desde institucionesestatales y privadas, se intenta incenti-var la apreciación de los trabajos cientí-ficos a través de muestras,en museos yotros lugares, gracias a las cuales sepercibe un aumento del interés delpúblico hacia estos temas.

Asimismo, la comunidad científica sesuma a este tipo de iniciativas para,desde la propia experiencia, contribuira la divulgación de la ciencia y a laextensión del conocimiento. De estemodo, fomentando el interés generalpor los temas científico-técnicos, seconsigue que la investigación puedatener cada vez mayor presencia en laspolíticas de inversión estatal y privada.Por otro lado, también se consigueavanzar en el difícil camino de llegar ala sociedad a través de los medios decomunicación social.

Conferencia sobre lasaportaciones de laFísica en la MedicinaCon motivo del Año Mundial de la Física, el Colegio de Físicos propo-nela realización de una conferencia el 1 de diciembre donde se tra-te el tema de las aportaciones de la Físicaen la Medicina que persi-gue un doble objetivo: el divulgativo y el dereconocimiento de la pro-fesión del Físico en este ámbito.

Desde su aparición como una nuevadisciplina, la Física Médica ha contri-buido al desarrollo de nuevas técni-cas diagnósticas, a la mejora de lostratamientos de enfermedades, asícomo a la colaboración interdiscipli-nar entre físicos y médicos.

Por toda esta labor, y aprovechandola celebración del Año Mundial de laFísica, el Colegio ha propuesto la rea-lización de una charla que tendrálugar el 1 de diciembre, donde parti-ciparán figuras destacadas de estaespecialidad y donde se hablarásobre la importancia de la Física enel avance de la Medicina.

Esta charla irá dirigida al públicointeresado por conocer algo más de

esta rama científica que revela granimportancia hoy en día, por el trata-miento de enfermedades como elcáncer. El tono divulgativo, pero a lavez rigurosamente científico, haráde esta conferencia un acto atracti-vo tanto para el público generalcomo para el profesional.

La gestación de una especialidad alabada

Poco a poco, la presencia de físicosen hospitales de todo el mundo haido aumentando conforme se exigíaun conocimiento específico dematerias como la radiactividad enlos nuevos tratamientos diagnósti-cos, así como en el examen del esta-do de salud.

El Año Mundial de la Física en la V Semanade la Ciencia de Madrid

Otro año más al comienzo del nuevocurso académico se dedica una semanaa la Ciencia,entre los días del 7 al 20 denoviembre, en la que en esta ocasión asu vez conmemorará la celebración delAño Mundial de la Física.En este marco,el Colegio Oficial de Físicos ofrecerá latertulia “El futuro de la Física en Espa-ña”, a la que le seguirá una rueda depreguntas y respuestas motivando asíla consecución de un coloquio.Este actotendrá lugar en la sede que acogerá laexposición “De Einstein al Futuro”en elReal Jardín Botánico de Madrid.

La especialidad sanitaria de laRadiofísica Hospitalaria está respal-dada jurídicamente tras la aproba-ción del Real Decreto 220/1997 de 14de febrero, tras más de veinte añosde gestación. De este modo, quedaexpuesta la especialidad a la que seaccede tras una formación postgra-do de tres años consistente en unsistema de residencia en hospitales.

El colegio está representado en laComisión Nacional de RadiofísicaHospitalaria a través de la Dra. Mari-na Tellez Cepeda, jefe de servicio deradioprotección del hospital univer-sitario La Paz.

El homenaje definitivo

Además de conformarse como un actodivulgativo,el principal objetivo de estacharla es homenajear a los profesiona-les que, gracias al esfuerzo continuadorepresentan un elemento básico deapoyo a la Medicina actual.

ESTE AÑO TAMBIÉN SE CELEBRA...

• EL QUIJOTE… 400 AÑOSEl Quijote, de Miguel de Cervantes,se ha consolidado como la obra lite-raria española con más proyecciónnacional e internacional, dondecasan realidad e imaginación. AlCaballero de la triste figura se lerecuerda especialmente este año,cuando se cumplen 400 años des-de su primera edición.

• JULIO VERNE… 100 AÑOSJulio Verne es fuente de inspiraciónpara escritores que, como él, hansabido dar cabida al mundo científi-co en el mundo literario, dando pin-celadas de fantasía y un, por enton-ces, insospechable futurismo.

• UNIVERSIDAD DE SEVILLA… 500 AÑOSDel centro de estudios que fue ensus inicios, la Universidad de Sevillase ha ido desarrollando hasta alber-gar 25 facultades y escuelas con 65titulaciones oficiales y más desesenta mil estudiantes.

• CERN… 50 AÑOSEl Centro Europeo de InvestigaciónNuclear está considerado como el

laboratorio de investigación básicamás importante del mundo y estáconstituido por veinte estadosmiembros, entre ellos España. Entrelas aportaciones hechas destaca eldescubrimiento de los quarks o eldesarrollo de aceleradores cada vezmás potentes.

• CSN… 25 AÑOSEl Consejo de Seguridad Nuclear,organismo independiente de laAdministración del Estado, seencarga de la vigilancia y regula-ción en materia de seguridadnuclear y protección radiológicaen España.

• ENRESA…. 20 AÑOSLa Empresa Nacional de ResiduosRadiactivos S.A. se encarga de lagestión de los residuos radiactivosque se generan en nuestro país ydel desmantelamiento de las ins-talaciones nucleares.

• REE…. 20 AÑOSRed Eléctrica Española dedica suactividad al transporte de electrici-dad y a la operación de sistemaseléctricos. Este operador es garantíade equilibrio entre la producción y elconsumo de energía de nuestro país.


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Red Iberoamericana de seguridad radiológica ynuclear

Tal y como se informa en el número34 de la Revista Seguridad Nuclear delCSN, el Colegio de Físicos está contri-buyendo al desarrollo de una red ibe-roamericano de seguridad radiológi-ca promovida por el Foro Iberoameri-cana de organismos reguladoresradiológicos y nucleares y por el OIEA.

Dentro de sus objetivos,este foro tie-ne como una de sus líneas de actua-ción la promoción y desarrollo deuna red que permita la gestión y ladistribución del conocimiento sobreaquellas disciplinas técnicas y tecno-logías que conciernen a la seguridadnuclear y radiológica.


Jornadas sobre“nuevas tendenciasen la enseñanza deFísica y Química”

Estas jornadas, organizadas por elColegio de Físicos junto al ConsejoGeneral de Doctores y Licenciados enFilosofía y Letras y en Ciencias, la Fun-dación CosmoCaixa de Madrid y elMinisterio de Educación y Ciencia, pre-tenden ser un punto de encuentropara el debate sobre los retos actualesde la enseñanza de la materia de Físicay Química en la educación secundaria.

Las Jornadas, que tendrán lugar el 25 y26 de noviembre en la sede de Cosmo-Caixa en Alcobendas (Madrid), inten-tan dar respuesta a las exigenciasactuales del alumnado que pide másactividades que faciliten el aprendizajede las ciencias experimentales. Por eso,en estas jornadas también tienen cabi-da talleres experimentales que presen-tan, de manera barata y sencilla, unafísica y química recreativa.

El Colegio de Físicos contribuye a la lucha contra el Cambio Climático

El Colegio de Físicos ha puesto en marcha el proyecto “Oportunidades enla lucha contra el Cambio Climático” que pretende ser una vía de comu-nicación de los conceptos e impactos del cambio climático y las políticasnecesarias para evitarlo.

Este proyecto está compuesto por varias jornadas y seminarios, continuandoasí con la línea de actuación iniciada en 2004 con la campaña de conciencia-ción “Pregúntanos sobre el Cambio Climático”. La campaña recoge, como pun-to de partida, una jornada en Sevilla, que tendrá lugar en el mes de octubre,donde se discutirán las posibles soluciones y políticas de impacto contra elcambio climático a nivel nacional y dentro de la Comunidad Autónoma Anda-luza. Se estima, además, que pueda realizarse también en otras localidadescomo Bilbao y Zaragoza en este año 2005.

El Colegio de Físicosorganiza el curso“un paseo por la Historia de la Ciencia”

En el mes de octubre el Colegio de Físi-cos organizará un curso para profeso-res de enseñanza secundaria y bachille-rato que ofrece una visión de la Histo-ria de la Ciencia a través del conoci-miento de sus protagonistas. Este cur-so se celebrará en Madrid los días 17-19y 24-26 de octubre. Las clases seránimpartidas por reconocidos físicosespañoles que, además de ofrecerconocimientos teóricos esenciales,motivarán el debate con los alumnos.

TNT2005 Trends in Nanotechnology,una oportunidadpara la Nanotecnología en EspañaDel 29 de agosto al 2 de septiembrese celebra en Oviedo el CongresoTNT2005, punto de partida paramuchos jóvenes investigadores enel mundo de la Nanociencia.

Desde que tuvo lugar la primeraedición de este congreso en el año2000, el TNT ha ido creciendo ennúmero de participantes y en rele-vancia, con alrededor de 400 parti-cipantes de más de 25 nacionalida-des diferentes. El Colegio de Físicosapoya la organización de este con-greso,gracias al cual España se con-vierte en sede del progreso de unade las nuevas tecnologías conmayor propulsión investigadora: laNanotecnología.

Más información:www.nanospain.org,www.phantomsnet.net/TNT2005.

Finaliza el VII CONAMA y comienza la octava edición

Temas Clave del Desarrollo Sosteni-ble en España y Memoria del VIICONAMA, Cumbre del DesarrolloSostenible son los títulos de laspublicaciones finales que recogentoda la información generada trasel VII Congreso Nacional del MedioAmbiente celebrado el pasado año.

La Fundación CONAMA pone a la libredisposición en su página webwww.conama.org toda la documenta-ción de los diversos expertos que par-ticiparon en el VII CONAMA. Existe,además, la posibilidad de accederfácilmente a esta información a travésde diferentes sistemas de búsqueda.

El Desarrollo Sostenible será tambiénel tema principal del III Encuentro Ibe-roamericano (EIMA) que se celebraráen noviembre. La Fundación CONAMAofrece más información en su web einvita a participar en el VIII CONAMA(noviembre de 2006) enviando pro-puestas a través de Internet.


b i b l i o g r a f í a

Marzo de 1923. El discurso de Eins-tein empezaba con un Majestad ycontinuaba con...“Lazos como losque hemos establecido hoydemuestran que las fuerzas espiri-tuales que unen a los pueblos nopueden ser destruídas de unamanera permanente por las tem-pestades políticas de los tiemposactuales”. Unas palabras en las quese descubre la faceta humana deEinstein, que quizás no sea tanconocida para el gran público.

Cynthia Phillips y Shana Priwer“Todo sobre Einstein”Editorial Ma non troppo.Barcelona 2004(320 Páginas)

Albert Einstein es, sin duda algu-na, uno de los pensadores másfamosos y más influyentes detodos los tiempos. Sus teorías dela relatividad, sobre cuestiones demecánica cuántica y sobre físicaestadística dieron lugar a unanueva era en el pensamiento cien-tífico y cambiaron nuestra visióndel universo. Sin embargo, no sólofue un inteligente y brillante cien-tífico, capaz de explicar ideas com-plejas de una forma sencilla, tam-bién fue un humanista y unaautoridad moral como demostróal ayudar a muchos inmigrantesjudíos a encontrar refugio durantela II Guerra Mundial.

Hoy en día, cincuenta años des-pués de su fallecimiento, segui-mos reconociendo el rostro deEinstein como un icono de lagenialidad, un símbolo supremode la inteligencia. ¿Por qué?¿Qué es lo que le hizo tan famo-so? ¿Cuál es el origen de tannovedosas teorías? ¿Cómo secomportaba en la intimidad?¿Sabía que la famosa ecuación E = mc2 sería la base de lasmodernas teorías relativas a losagujeros negros y a los viajes enel tiempo? Este libro viene a

José Manuel Sánchez Ron yAna Romero de Pablos.“Einstein en España”Publicación de la Residencia de Estudiantes. Madrid, 2005(221 páginas)

La Sociedad Estatal de Conme-moraciones Culturales y la Resi-dencia de Estudiantes han prepa-rado una exposición de Einsteinen España y este libro es el catá-logo de dicha exposición. En estaobra diversos autores tratan dela visita de Einstein a Madrid,Barcelona y Zaragoza en el año1923. Con una cuidada imagen sepuede disfrutar de la lecturaacompañada por fotografías,viñetas y las portadas de losperiódicos de aquellos insignesmomentos. Así como los cartelesanunciando las conferencias queEinstein impartió en la España delos años 20 y la correspondenciaque mantuvo con los científicosespañoles de la época que hicie-ron posible que Einstein viniera aEspaña.

Entre otras anécdotas, en el capí-tulo de Einstein y Zaragoza elprofesor Joaquín Boya señalacomo Einstein se emocionó escu-chando jotas coincidiendo su 44cumpleaños con su último día deestancia en la capital aragonesa.

El libro se completa, además decon ricas anécdotas, con un facsí-mil de los discursos pronunciadosen la Real Academia de CienciasExactas, Físicas y Naturales el 4 de

Turrión Berges, Javier“Einstein último.Los papeles deFantova” Mira editores. Zaragoza, 2005(185 páginas)

En “Einstein último. Los papelesde Fantova” se recogen las con-versaciones que mantuvo Eins-tein en sus últimos años de vidacon Hanna Fantova, bibliotecariade la Universidad de Princeton.Las conversaciones se encuentransalpicadas de pensamientos, sen-timientos y pasiones de una delas partes de la vida de Einsteinmás desconocidas para el granpúblico.

Quizá, el mayor mérito de HannaFantova resida en hacernos posi-ble una aproximación póstumafidedigna a un Einstein castigadopor la biología pero sorprendente-mente enhiesto en sus esencias.El objetivo del libro es dar prota-gonismo a la humanidad inva-riante (que sólo el tiempo haceúltima) y más próxima del perso-

naje, reservándose el autor unmarco sencillo de situación sinmayores ambiciones eruditas.

Jorge Alcalde“Las luces de la Energía.Personajes queiluminaron al mundo con suenergía”Editorial Fundación Iberdrola. Madrid 2005(289 Páginas)

La colección Gigantes presentaa sus lectores, de forma senci-lla, concisa, rigurosa y fácil deleer, cuáles han sido los perso-najes claves que, a lo largo dela historia de la humanidad,han contribuido a desarrollar laciencia, y cómo de sus contribu-ciones nos beneficiamos todoshoy en día.

El término “Gigantes” hace alu-sión a la idea que en su díaIsaac Newton manifestó a sucolega Robert Hooke, al decirleque si él había avanzado unpoco más que los demás en sutiempo fue porque caminó “ahombros de gigantes”, refirién-dose a Galileo, Descartes y, talvez, al mismo Hooke.

En este primer libro de la colec-ción, Jorge Alcalde repasa lacontribución de los Gigantes almundo de la energía y su apro-vechamiento en el mundoactual.

desvelar todos estos interrogan-tes en el año en que se cumpleel centenario de la teoría de larelatividad y el 50 aniversario desu fallecimiento.

Óscar Tapia

físicos y - cofis.es · pero, con la publicación de este número, también hemos querido sumarnos...

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