Proyecto: TV por cable

         

FIBRA ÓPTICA (Fabricación)

MINDBALL, MUEVE LA BOLITA CON TU MENTE

Mindball es un curioso juego que consiste en que dos jugadores, sentados uno enfrente del otro, y con una tabla de por medio, controlen una bola con sus ondas cerebrales. El jugador que consiga“mover la bolita con la fuerza de su cerebro” gana la partida.

¿y cómo funciona el invento? Pues muy simple: las ondas cerebrales son detectadas por sensores fijados a las diademas. Los sensores (electrodos) están conectado con un sistema de biosensores. Esos biosensores detectan la actividad eléctrica del cerebro en cada momento.

Parece ser que cuando estamos en calma y relajados, el cerebro emite unas ondas llamadasAlpha y Theta que son las que detecta el jueguecito. De este modo, cuanto más relajados estamos, más ondas emitimos, los sensores las detectan y lo transmiten a la mesa y al imán que hay debajo y que se encarga de mover la bolita hacia el campo contrario.

El juego también incluye unos monitores donde aparecen unos gráficos con la actividad cerebral de cada jugador.

CURIOSITY

¿CÓMO FUNCIONA EL CURIOSITY?

Haz click para agrandar. Gráfico: Mariana Hernández.

En nuestro planeta, donde hay agua, hay vida. Y si Marte alguna vez tuvo agua, existe la posibilidad que formas microscópicas de vida se hayan desarrollado sobre su superficie.

Por ello, la estrategia de Curiosity en Marte será la de “seguir el agua”, es decir, explorar cauces de ríos secos y tipos de roca que sólo pueden formarse con la presencia de agua, en el interior del cráter Gale, su lugar de aterrizaje. Entender, si Marte alguna vez tuvo un océano vasto en su hemisferio norte, como lo creen algunos científicos, cómo el planeta se ha transformado para tener el clima seco y polvoso que se tiene hoy y si puede aún o podrá algún día soportar formas de vida.

Y aquí es donde empieza lo interesante: el equipo con el que Curiosity explorará a nuestro planeta vecino.

El robot está equipado con los instrumentos más avanzados para el estudio científico del planeta, propuestos por agencias espaciales alrededor del mundo; con ellos, podrá transmitir imágenes con la más alta resolución, preparar aterrizajes más precisos, tener mayor movilidad sobre la superficie y hasta será capaz de transportar muestras de tierra y roca marciana para su posterior estudio aquí en la tierra.

En suma, Curiosity se puede descomponer en las siguientes partes:

Cuerpo

La estructura de Curiosity es parecida a la de un coche convertible, puede abrirse para permitir que distintas cámaras salgan a observar el terreno marciano; protege sus “órganos vitales” manteniéndolos a temperaturas controladas.

Cerebro

El cerebro de Curiosity está compuesto por dos computadoras que procesarán toda la información recopilada, equipadas con una memoria especial, y tolerantes a radiación extrema. En caso de que uno de los “cerebro” deje de funcionar, la segunda computadora podrá tomar su lugar.

La memoria de cada una incluye 256MB de DRAM (un tipo de memoria dinámica cuya principal ventaja es la posibilidad de construir memorias con una gran densidad de posiciones y que todavía funcionen a una velocidad alta), 2 GB de memoria flash con detección de errores y corrección y 256kB de EEPROM (un tipo de memoria ROM que puede ser programada, borrada y reprogramada eléctricamente entre 100 mil y un millón de veces).

Como un cerebro humano, la computadora de Curiosity podrá monitorear su propia temperatura, estado de salud y otras características que le permitirán sobrevivir. Desde ella también se recibirán los comandos para manejar, tomar fotografías y operar los instrumentos.

Ojos

El Curiosity cuenta con 17 ojos, o mejor dicho, 17 cámaras con ópticas específicas.

Cuatro pares de cámaras para evasión de peligros (Hazcams):

Montadas sobre la parte inferior del robot, tanto al frente como en el área posterior, estas cámaras capturarán el terreno en formato tridimensional, lo que ayuda al robot a no perderse o accidentarse. Las cámaras, que tienen un alcance máximo de 4 metros, trabajan con un software que permite al robot tomar “buenas decisiones” de ruta y de cierta forma, “pensar por sí solo”.

Dos pares de cámaras de navegación (Navcams):

Montadas sobre el mástil (cuello del robot), estas cámaras recopilaran imágenes tridimensionales y panorámicas. Trabajarán en conjunto con las hazcams, permitiendo al robot tener vistas complementarias del territorio.

Cuatro cámaras científicas: dos MastCams, una ChemCam, una MAHLI:

Las Mast, una a la espalda de la otra, tomarán imágenes y videos a color, con la ayuda de poderosos lente zoom. Son lo más parecido a los ojos humanos.

Chemcam es la cámara que analizará la composición de los elementos del terreno marciano. Curiosity lanzará un láser que destruirá material rocoso y Chemcam será el encargado de analizar la composición mineral del material vaporizado.

MAHLI es la encargada de ayudar a los investigadores entender la historia geológica del sitio de aterrizaje. Puede capturar imágenes a color de características de hasta 12.5 micrometros (más pequeñas que el diámetro de un cabello humano), con la ayuda de luces ultravioletas. La luz ultravioleta permitirá inducir fluorescencia para ayudar a detectar minerales carbonatados y evaporíticos, que indican la presencia de agua.

Una Cámara de Descenso (MARDI):

MARDI es un sistema visual que proveerá material de video a cinco cuadros por segundo en alta resolución. Con ella, científicos e ingenieros podrán observar distintos procesos geológicos, perfiles de velocidad del viento, y hacer planeación geológica y geomórfica con ayuda de mapas en relieve.

Brazo y mano

El brazo del Curiosity es el que le permitirá maniobrar y acercar las rocas y el “suelo” marciana para su estudio. Como un brazo humano, tiene flexibilidad a lo largo de tres articulaciones: un hombro, un codo y una muñeca. Esto le permite trabajar como lo haría un geólogo humano: puliendo capas y tomando imágenes microscópicas.

En la punta del brazo se encuentra una estructura parecida a la de una mano que puede girar 360 grados. En ella están equipados distintos dispositivos, entre ellos un espectrómetro de rayos x.

Llantas/piernas

NASA

Curiosity tiene seis llantas, cada una equipada con su propio motor. (las llantas de enfrente y detrás también tienen sus propios motores de dirección, permitiendodar una vuelta completa en el mismo lugar). La velocidad máxima del robot en terreno plano es de 4 centímetros por segundo, es decir casi 2 metros y medio por minuto.

Energía

La energía que utiliza el laboratorio de ciencia de marte es un sistema de energía radioisotópica, que genera electricidad a partir del calor que produce la descomposición radioactiva del plutonio-238 con el que está equipado. El plutonio dentro de Curiosity le permitirá operar como mínimo un año marciano (687 días terrestres).

Comunicación

Las tres antenas de Curiosity funcionan como voz y oídos. A pesar que el robot puede transmitir información directamente a la Tierra (la velocidad de transmisión de datos de Curiosity directo a la Tierra varía de 500 a 32 mil bits por segundo, aproximadamente la mitad de rápido que un modem estándar de casa), lo más probable es que lo hará a través de uno de los dos orbitadores que NASA ya tiene en Marte: Mars Odyssey y Mars Reconnaissance.

La proximidad de ambos orbitadores a Curiosity le permiten actuar como un walkie- talkie y retransmitir información a la Tierra a velocidades más rápidas. La velocidad de transmisión de datos del orbitador Mars Reconnaissance puede llegar hasta 2 millones de bits por segundo; Mars Odyssey transmite entre 128 mil y 256 mil bits por segundo (4-8 veces mayor a un módem de casa).

¿QUIEN FUE ÁNGEL ZAPATA FERRER?

ÁNGEL ZAPATA FERRER

El desarrollo de la investigación en ingenieri­a biomedica ha permitido que la medicina mexicana cuente con métodos y aplicaciones tecnológicas para lograr una notable mejora en el diagnostico, la terapia y la rehabilitación, asi­ como el uso del equipo de análisis bioqui­mico y de otros tipos utilizados en la cli­nica medica, logrando con métodos computarizados un avance en el diagnostico de las enfermedades que afectan a la población.

Los pioneros de la investigación y el desarrollo de la ingeniería biomédica en México surgieron a partir de la Época en que los investigadores en el campo de la medicina comenzaron a interactuar con los ingenieros, mediante el uso de los equipos electrónicos que fueron llegando al país. Muchos se abocaron al desarrollo de sus propios equipos, disponiendo de muy pocos recursos para su construcción.

Uno de los precursores de las aplicaciones de los sistemas físicos de medición en la medicina fue el médico - astrónomo y fisicomatemático mexicano José Ignacio Bartoloche y Díaz de Posada. Su publicación periódica se llamó Mercurio volante, en interés a su intención de divulgar esos aspectos. El primer número apareció el 17 de octubre de 1772, y el Último el miércoles 10 de febrero de 1773.

Otros pioneros de esas disciplinas han sido algunos artificies mexicanos que mucho tiempo atrás se dedicaron al desarrollo de instrumentos mecánicos y de cirugía aplicados a la clínica médica. Sin embargo, la necesidad nos ha obligado a diseñar  y construir nuestra herramienta, así­ como equipos y sistemas para efectuar mediciones de parámetros fisiológicos o biofísicos con características adecuadas a las normas de la ingeniería biomédica, la biomecánica, la biofísica y la fisiología.

Esa necesidad ha sido bien canalizada por muchos ingenieros y bioingenieros mexicanos. Así­, muchos hemos diseñado y construido equipos y sistemas algunos computarizados de gran ayuda a la investigación biomédica en el país.

Me han impresionado mucho algunos instrumentos desarrollados por manos de artífices mexicanos, debido a la imperiosa necesidad de utilizarlos en aplicaciones específicas de la cirugía o de la fisiología, en Épocas pretéritas y actuales.

Lo anterior pudimos constatarlo durante el Último concurso de instrumentación que organizamos durante el 41 Congreso Nacional de Ciencias Fisiológicas, efectuado en San Luis Potosí en 1998. Nos percatamos también de los logros actuales de aquellos ingenieros mexicanos que se han dedicado al diseño y desarrollo de equipos de instrumentación aplicados a la investigación biomédica, o bien a las aplicaciones clínicas, así­ como del equipo actual computarizado que se desarrolla en nuestras instituciones de salud, en las universidades y en las instituciones tecnológicas del país.

Es prudente recordar una máxima del maestro Ignacio Chávez: "El que no estudia la historia, se condena a repetirla". Por eso, toda la medicina debe ser consciente de su propia historia. También proponía: "México necesita impulsar la ciencia y la tecnología si queremos sacudirnos el vasallaje intelectual, y con el intelectual sacudirnos mañana el económico, porque los pueblos no avanzan en su desarrollo, si no es gracias al caudal de inteligencia que poseen".

Así­, tanto el aspecto heurístico de la ingeniería biomédica como el perfil epistemológico deberían surgir como un esfuerzo multidisciplinario para dotar a los profesionistas de la salud de métodos e instrumentos que les permitan sustituir la apreciación subjetiva por mediciones, y la manipulación por acciones automatizadas.

En la Época actual, en la que coexisten una mística científico - tecnológica cuyo símbolo por excelencia es la computadora y la mística teológica, quizás pareciera posible soslayar las cuestiones fisiológicas y aplicar un estricto pragmatismo; según el canal, se podría intentar con cualquier técnica biomédica, y en el caso de que Esta sea Útil, fabricar y vender el instrumento o el sistema específico.

CONCEPTOS GENERALES DE LA MATERIA

Frecuencia: es el número de oscilaciones o ciclos que transcurren en un segundo. También se define como el inverso del periodo.

1Hz = 1 ciclo/segundo 

Periodo: Se puede definir el periodo como el tiempo que tarda un punto en dar una oscilación completa.

Longitud de onda: es la distancia que avanza el movimiento ondulatorio en un período.

Velocidad de propagación de una onda: es la rapidez con la que ésta se traslada en el medio en el que se propague. Depende de las propiedades del medio. Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío (y en el aire) con una velocidad de 300.000 km/s. En los demás medios (agua, vidrio…) se propagan más lentamente.

Amplitud: es el valor máximo que adquiere la perturbación.

Número de onda: es el número de longitudes de onda en la distancia 2π .

Onda electromagnética: son aquellas que transportan energía radioeléctrica a distancia y están compuestas por un campo eléctrico y un campo magnético.

Radiación: es la emisión de energía en el espacio en forma de ondas, que pueden ser electromagnéticas, o bien en forma de partículas altamente energéticas (neutrinos, iones, etc.).

Ruido: es toda señal no deseada que se mezcla con la señal útil que se quiere transmitir.

Para hallar la longitud de onda solo tienes que dividir la velocidad de la onda entre su frecuencia, empleando la siguiente fórmula:

Longitud de onda = velocidad/frecuencia

·         La longitud de onda suele representarse con la letra griega lambda (λ).

·         La velocidad suele representarse con la letra c.

·         La frecuencia suele representarse con la letra f.

Resonancia: es cuando el transmisor y el receptor se encuentran en la misma frecuencia.

Modulación: es el proceso, o el resultado del proceso, de variar una característica de una onda portadora de acuerdo con una señal que transporta información. El propósito de la modulación es sobreponer señales en las ondas portadoras.

Potencia: es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.

Atenuación: es la pérdida de potencia sufrida por la señal al transitar por cualquier medio de transmisión. Si introducimos una señal eléctrica con una potencia P2 en un circuito pasivo, como puede ser un cable, esta sufrirá una atenuación y al final de dicho circuito obtendremos una potencia P1. La atenuación (α) será igual a la diferencia entre ambas potencias.

Señal análoga o analógica: es una forma de onda continua que pasa a través de un medio de comunicación y se utiliza para comunicarse de voz.

Señal digital: es una forma de onda discreta que trasmite datos codificados en estados discretos como bits 1 y 0, los cuales se representan como el encendido y apagado de los pulsos eléctricos y se usa para la comunicación de datos.

Cable coaxial: estos cables se caracterizan por ser fáciles de manejar, flexibles, ligeros y económicos. Están compuestos por hilos de cobre, que constituyen el núcleo y están cubiertos por un aislante, un trenzado de cobre o metal y una cubierta externa, hecha de plástico, teflón o goma.

Cables de par trenzado: estos cables están compuestos por dos hilos de cobre entrelazados y aislados y se los puede dividir en dos grupos: apantallados (STP) y sin apantallar (UTP). Estas últimas son las más utilizadas en para el cableado LAN y también se usan para sistemas telefónicos.

Cables de fibra óptica: estos transportan, por medio de pulsos modulados de luz, señales digitales. Al transportar impulsos no eléctricos, envían datos de forma segura ya que, como no pueden ser pinchados, los datos no pueden ser robados. Gracias a su pureza y la no atenuación de los datos, estos cables transmiten datos con gran capacidad y en poco tiempo.

Red inalámbrica: es, como su nombre lo indica, una red en la que dos o más terminales (por ejemplo, ordenadores portátiles, agendas electrónicas, etc.) se pueden comunicar sin la necesidad de una conexión por cable. Las redes inalámbricas se basan en un enlace que utiliza ondas electromagnéticas (radio e infrarrojo) en lugar de cableado estándar. Hay muchas tecnologías diferentes que se diferencian por la frecuencia de transmisión que utilizan, y el alcance y la velocidad de sus transmisiones.

Por lo general, las redes inalámbricas se clasifican en varias categorías, de acuerdo al área geográfica desde la que el usuario se conecta a la red (denominada área de cobertura):