PervasiveSUB y la retransmisión en tiempo real del contenido televisivo para personas sordociegas

La FASOCIDE (Federación de Asociaciones de Personas Sordociegas), la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y Telefónica han presentado PervasiveSUB, un software que permite a las personas sordociegas disfrutar de la televisión sin necesidad de intermediarios. Este software recoge los subtítulos de los canales televisivos y los envía a un servidor central desde el cual se reenvía a smartphones y tablets, y de ahí a la línea braille de la persona sordociega mediante la app GoAll, que permite controlar la velocidad de los subtítulos emitidos desde la televisión en tiempo real.

Las personas sordociegas padecen un deterioro de vista y oído, lo que les dificulta el acceso a la comunicación, la información y la movilidad, por lo que necesitan servicios especializados para sus actividades diarias. En España, hay aproximadamente 20.000 personas que necesitan la presencia constante de un intérprete a través del cual tiene que pasar cualquier estímulo visual o auditivo.

Es un proyecto desarrollado por el grupo de investigación del Instituto de Desarrollo Tecnológico y Promoción de la Innovación Pedro Juan de Lastanosa de la UC3M, con la dirección del profesor García Crespo.

Durante la presentación, que tuvo lugar en el campus de Madrid-Puerta de Toledo de la UC3M, un grupo de usuarios sordociegos de la FASOCIDE han probado el software, pionero en España y Estados Unidos, con resultados muy satisfactorios. PervasiveSUB supone la eliminación de una barrera más, ya que ahora es posible acceder a la información en tiempo real y sin necesidad de intermediarios.

Foto de UC3M

Ya está disponible en todos los canales nacionales de la TDT, en los autonómicos de Madrid y en poco tiempo estará también para el resto de comunidades autónomas. Es muy sencillo acceder a ella, ya que la app GoAll está tanto en plataforma Android como iOS de forma gratuita.

Gracias a esta investigación, se va logrando una adaptación de la sociedad a los diferentes colectivos, mediante el uso de la tecnología para mejorar la calidad de vida de todos y cada uno.

Rocío Ayesa

Visión en 3D

Hace pocos días fui al cine a ver una película en 3D y me surgió una gran pregunta, ¿cómo funcionan esas gafas rojas y verdes?

Cuando cerramos un ojo observando un objeto y realizamos el mismo proceso con el otro ojo, podemos ver como el objeto “se mueve” con respecto a como lo veíamos con el otro ojo, aunque sabemos que el objeto no se ha movido de lugar. Lo que sí ha cambiado es la posición del observador. Cuando miramos con un solo ojo de forma individual es visto en 2D y con los dos, obtenemos dos imágenes en 2D que nuestro cerebro las combina formando una imagen tridimensional.

Cuando se graban las películas en 3D se intenta imitar lo que ocurre en lo explicado anteriormente. Se graba con cámaras paralelas para dar dos imágenes ligeramente distintas a cada ojo y que el cerebro las trate para formar la profundidad.

Hay diferentes técnicas, gafas pasivas o de polarización electromagnética y gafas activas.

Las primeras fueron las gafas anaglíficas, que son gafas pasivas. Proporcionan a cada ojo una imagen de color diferente. Una lente solo deja pasar la luz verde y la otra solo la luz roja. Al observar la película, vemos dos imágenes desincronizadas en diferentes colores. Con las gafas, una en tres dimensiones. Estas gafas tan típicas en los cines no tendrían por qué ser de esos colores, podrían ser una amarilla y la otra morada, o azul y naranja. Lo necesario es que los colores sean opuestos dentro de la rueda cromática.

La imagen obtenida no es de todos los colores, por ello se mejoró llegando a las gafas polarizadas. Estas, actuan como un polarizador, filtrando la luz mediante la polarización lineal: la lente derecha filtra ondas estrictamente verticales y la izquierda las horizontales, o viceversa. Así, cada ojo percibe una imagen diferente y nuestro cerebro se encarga de formar la imagen en tres dimensiones y a todo color. Aunque da problema cuando se inclina la cabeza, ya que el polarizador deja pasar diferentes ondas.

Las gafas activas llevan la propia electrónica para sincronizar la imagen. Evitan que el ojo izquierdo vea las del ojo derecho y al contrario. Llevan cristales LCD, una batería, un sensor infrarrojo y circuitos, lo que las hace pesadas y caras (por eso en el cine siguen utilizándose las de papel con dos colores, significativamente más baratas). Las gafas son las que filtran la imagen, obturando y desobturando a la misma frecuencia a la que se emiten los fotogramas de la película, siendo una velocidad elevada de modo que nuestro cerebro no nota el cambio, siendo interpretado como una sola imagen y creando un efecto de 3D.

 

 

Rocío Ayesa

Instrumentos de diagnóstico médico para el Tercer Mundo

En zonas subdesarrolladas en que la electricidad no siempre está disponible y los instrumentos de laboratorio tienen precios prohibitivos es necesario buscar soluciones baratas y no eléctricas. A eso se dedica el grupo de Manu Prakash en  la Universidad de Stanford, que hasta ahora ha publicado diseños para un microscopio, un laboratorio de análisis de fluidos y una centrifugadora que cumplen estos requisitos.

El primero de ellos, Foldscope (2014), consiste en un microscopio que se construye a partir de una cartulina, un juego de lentes y un led que ilumina la muestra, alimentado por una pila de reloj. Con este instrumento se puede amplificar la imagen entre 100 y 2000 veces, lo que da suficientes aumentos para detectar diversos parásitos, entre los que se encuentran E.coli  y los causantes de la malaria y la enfermedad de Chagas. También puede adaptarse mediante imanes para tomar fotos con un smartphone. Su coste está por debajo de un dólar (estadounidense) por unidad.

Ese mismo año propusieron un instrumento para llevar a cabo análisis en fluidos basado en una cajita de música modificada. Con una tarjeta microperforada se puede programar el experimento, que se hará depositando gota a gota del reactivo deseado en la cámara con la muestra. El prototipo constaba de cinco canales de fluidos y se puede usar para comprobar la calidad del agua in situ en zonas sin laboratorios próximos. Se espera que este instrumento, del que no se detalla su coste, sea mejorado en el futuro para abarcar un rango mayor de análisis, deje de ser un prototipo y se pueda emplear en países en vías de desarrollo.

Y, por último, a principios de este año, han publicado una centrifugadora hecha de papel, hilo de pescar y madera que no necesita ninguna infraestructura. El centrifugado es una técnica de laboratorio que consiste en girar muy rápido una muestra y sirve para separar fluidos con diferentes densidades. En el caso que nos ocupa, uno de los más interesantes es la sangre. Al hacer análisis de sangre es necesario centrifugarla para separar el plasma del resto. En el artículo, publicado en Nature Biomedical Engineering, describen cómo su prototipo de 20 centavos puede hacer lo mismo que una centrifugadora comercial de unos 700 dólares en el mismo tiempo o inferior, siendo impulsada sólo por un humano. Su funcionamiento está basado en un juguete infantil en que una pieza central con dos agujeros gira muy rápido al tirar de los extremos de dos cuerdas que atraviesan sendos agujeros.

Todos estos avances ayudarán a realizar pruebas diagnósticas en lugares subdesarrollados, y servirán también para acercar la ciencia a los colegios y otras instituciones de enseñanza.

Para despedirnos os dejamos un vídeo explicando el segundo invento y, para los muy entusiastas, los enlaces a los artículos científicos de origen, todo ello en inglés.

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0098781 (Microscopio)

https://arxiv.org/abs/1408.4874 (Análisis de fluidos)

http://www.nature.com/articles/s41551-016-0009 (Centrifugadora)

Un cordial saludo,

Guillermo Herráiz

¿Cómo ver la música?

Una de las cosas que más cautivan al ser humano es la música, pero ¿os habéis parado a pensar alguna vez que esas notas, esos armónicos, son vibraciones del aire?

Podemos oír porque nuestros oídos perciben los cambios de presión que producen las vibraciones de la onda sonora en el aire, convirtiéndolas a su vez en señales que el cerebro interpreta como sonidos. Son transmitidas por el aire, que en el caso de la atmósfera terrestre es algo favorable porque entre sus componentes se encuentra el oxígeno. Sin aire, no hay sonido. Estas perturbaciones del aire pueden ser desde una palmada, cuando se cae un jarrón de una mesa o los momentos en los que te vienes arriba y te pones a tamborilear la mesa con la canción que suena en tu cabeza.

¿Y cómo es posible que todas las guitarras de los rockeros del mundo suenen con las mismas notas? Fácil, los músicos afinan todos a partir de la nota LA, cuya frecuencia es 440 Herzios, variando la tensión y la longitud de las cuerdas de sus guitarras y manteniendo la relación de frecuencias existente entre las distintas notas, se consigue llevar este hecho a cabo. Cuanto menor sea la frecuencia, más grave será la nota. Y cuanto más larga es la cuerda, más grave es el sonido. Es por ello que un violín produce notas más agudas que una guitara y a su vez, un contrabajo más graves que la guitarra.

Ernst Chladni, considerado el fundador de la acústica, realizó un experimento en el cual fijó placas metálicas mediante un eje central y colocó un poco de arena esparcida, con el fin de producir el efecto estacionario y mediante un arco de violín, hizo vibrar la placa. El fino polvo se desplaza desde las zonas de vibración máxima hasta las zonas de vibración nula, por efecto de la gravedad. De este modo, el sonido puede verse.

Os adjuntamos un vídeo de un experimento algo modernizado con respecto al que realizó Chladni, pero que es igual de increíble que la música.

 

Estas figuras son algunas de las que pueden aparecer. Os animamos a hacer vuestra versión casera del experimento. Colocad una placa plana sobre un altavoz, o algo que transmita la vibración del sonido. Echad sal, e incluso si podéis colorearla le dará un toque más artístico aún. Y ya solo queda hacer sonar el altavoz con diferentes notas para ver el resultado.

Mandadnos vuestras fotos y vídeos con los resultados, ¡estamos deseando verlo!

Rocío Ayesa

Inauguración del Aula Magna

¡Buenas tardes a todos! Ya estamos en plenas vacaciones de Navidad y ello implica que tenemos algo más de tiempo para escribir de lo que ha ocurrido en los últimos tiempos.

El día 29 de noviembre parte del equipo de Proyecto AN tuvimos el inmenso placer de asistir a la inauguración del Aula Magna de la Facultad de Ciencias Físicas de la UCM y, como algunos del equipo seguimos estudiando ahí, no podíamos dejar pasar la oportunidad de escribir sobre ello.

Las obras de mejora en la Facultad han durado 24 años y, gracias a ellas, la misma cuenta ahora con dos de sus alas completamente renovadas, varias aulas magnas y una biblioteca nueva con pequeñas salas de estudio en grupo, una petición de los alumnos desde hace mucho tiempo.

En el acto de apertura participaron varios de los antiguos decanos de la facultad y también la actual decana. Para inaugurar la sala se invitó a Ignacio Cirac a dar una charla sobre computación cuántica y abrir de nuevo el ciclo de charlas “Hablemos de Física” que se realiza dese hace años en la facultad. Nadie se quiso perder el acontecimiento y el aula estaba a rebosar.

Ahora vamos a dar una pequeña presentación del ponente y un pequeño resumen de su charla que fue extremadamente interesante y sobre un tema de actualidad en la investigación.

 

Ignacio Cirac

Físico español nacido en el año 1965 que ha sido reconocido por sus investigaciones en la computación cuántica y la óptica cuántica, que se engloban en la teoría cuántica y la física teórica.

Fue licenciado en Física Fundamental por la Universidad Complutense de Madrid y obtuvo el título de Doctor por el Departamento de Óptica de la misma universidad. Ha trabajado, entre otros, en la Universidad de Castilla-La Mancha, EE UU y Austria. Actualmente colabora con el grupo de Teoría Cuántica de la Información del Instituto de Ciencias Fotónicas (Barcelona) y es director de la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Alemania desde el año 2001.

Su investigación se centra en la teoría cuántica de la información, ha publicado más de 200 artículos en revistas de prestigio y es uno de los autores más citados ­de su campo. Tiene numerosos premios en reconocimiento a su trabajo entre los que destacan la medalla Franklin en física, el premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica y la medalla de Honor del Instituto Niels Bohr.

 

Tecnologías cuánticas

La charla ofrecida por Ignacio Cirac fue de un nivel bastante alto así que nuestro resumen de la misma también lo es. En caso de que el lector no entienda alguno de los conceptos puede preguntar en los comentarios y lo intentaremos aclarar. La charla comenzaba con las razones para el desarrollo de una computación diferente a la que tenemos hoy en día. Actualmente, la computación tal y como la conocemos está llegando a sus límites físicos. Los transistores utilizados en los ordenadores son cada vez más pequeños y más rápidos. Tal es el punto que, en los más pequeños fabricados lo que se tiene es que los electrones, al viajar por el circuito se salen del camino que les ha sido marcado debido al efecto túnel. Esto provoca fallos en el funcionamiento y hace que necesitemos una nueva forma de hacer ordenadores si queremos llegar a velocidades mayores o a poder procesar una mayor cantidad de información. Así es cómo se llega a usar las propiedades cuánticas de la materia para hacer un nuevo tipo de ordenadores: los computadores cuánticos.

En la base de la computación cuántica se encuentran los qubits o bits cuánticos. Estos son unidades de información similares a los bits clásicos, pero mucho más eficientes. Utilizando la superposición de estados cuánticos de la materia se llega a que tres qubits cuánticos tienen  (8) estados cuánticos simultáneos. Eso implica que contienen mucha más información que los bits clásicos.

Uno de los procesos más utilizados en el funcionamiento de los ordenadores es el de la factorización de números que se utiliza en la encriptación. Esta se emplea para seguridad de las comunicaciones, por ejemplo, para mantener las tarjetas de crédito seguras en transacciones por internet. Este proceso es muy largo para un ordenador convencional siendo que el tiempo que tarda el mismo en factorizar un número crece de forma exponencial con el número de cifras del mismo. Con los ordenadores cuánticos este tiempo tendrá una tasa de incremento cuadrática, lo cual, en el caso de números especialmente grandes, se traducirá en una gran reducción del tiempo de procesamiento. Otra gran utilidad de los computadores cuánticos será que se podrán mejorar considerablemente las simulaciones de moléculas grandes. Actualmente las mismas presentan problemas debido a que con el aumento de las partículas implicadas aumenta exponencialmente el tiempo que se necesita para realizar la simulación. De la misma forma, mejoraría considerablemente la simulación del comportamiento de nuevos materiales.

La creación de un nuevo tipo de computadores también presenta nuevos problemas y nuevos retos. Uno de los más graves, desde el punto de vista de la seguridad es, precisamente, su velocidad. Si tenemos una gran velocidad a la hora de descifrar la información eso implica que se podrán desencriptar los mensajes y las comunicaciones serían mucho menos seguras. Para contrarrestarlo se están desarrollando nuevos métodos de encriptación (criptografía cuántica) que permitan que las comunicaciones sigan siendo seguras. Con los nuevos métodos, por ejemplo, en las tarjetas de crédito, se conseguiría que se puedan usar pero que la información que contienen se destruya al intentar copiarla y que, además, avise al creador de la información para que este pueda tomar medidas. También se está trabajando en un nuevo sistema de navegación con una base distinta al GPS: el acelerómetro que pretende tomar la posición y la velocidad inicial del vehículo y, a partir de ahí, guiar al mismo utilizando la aceleración (tanto su valor, como su dirección y sentido). De esta forma lo que se consigue es que no necesite captar señales y poder guiar al vehículo, por ejemplo, a través de los túneles.

A la hora de intentar construir los nuevos computadores una gran dificultad es que la probabilidad de fallar aumenta exponencialmente con el número de qubits implicados en el proceso. Esta es una de las razones por las cuales la computación cuántica es aún inviable. El fallo se intenta corregir enviando información redundante, de forma que si la información que llega es siempre la misma, salvo casos muy aislados, estos se puedan corregir. Aun así, los procesos llevados a cabo por los computadores cuánticos tienen que serlo en condiciones de perfecto aislamiento para reducir todo lo posible los fallos en los mismos.

Actualmente muchas grandes empresas están invirtiendo en la investigación y el desarrollo de los computadores cuánticos. Están saliendo los primeros prototipos de computadores, lo que implica que es una tecnología factible. La computación cuántica, sin embargo, no está muy avanzada aún, de forma que es un campo de investigación que tendrá un gran crecimiento en el futuro.

 

Marina P.

 

Calendarios 2017

¡Buenos días a todos!

cartel-calendariosAunque la Semana de la Ciencia ya se ha acabado, en Proyecto AN ¡no paramos! El proyecto que tenemos entre manos esta vez son unos calendarios muy especiales. Son calendarios de pared en los que cada mes lleva la foto de un experimento de física con una pequeña explicación del fenómeno que se vea representado en la misma.

Vamos a hacer una lista de pedidos de los calendarios, y luego haremos entregas antes de las vacaciones de Navidad. Para hacer un pedido, solo tenéis que contactarnos a nuestro correo infoproyectoan@gmail.com.

El precio por calendario será de 9 €.

Podemos hacer entregas de los calendarios por todo Madrid y también por Valencia después del 23 de Diciembre. Sobre todo preferimos hacer las entregas en la Facultad de ciencias Físicas de la UCM.

Si tenéis cualquier tipo de duda, siempre nos podéis contactar y preguntar.

Y…. ¡estad atentos! Pronto subiremos las fotos de las actividades de la Semana de la  Ciencia.

 

Un cordial saludo,

Marina Petrova

Una granja solar en Chernóbil

En 1986 uno de los reactores de la central nuclear de Chernóbil sufrió un sobrecalentamiento que llevó a una explosión de una nube de hidrógeno que se había acumulado. Se produjo una emisión de elementos radiactivos al exterior que provocó, entre otras cosas, más de 100.000 desplazados: los que vivían en un radio de unos 30 Km, la llamada zona de exclusión.

Desde entonces tanto vivir allí como las actividades comerciales están prohibidas. Hasta el año 2000 la central nuclear siguió funcionando, pero además de eso y de estudios científicos sobre los efectos de la radiación el acceso está extremadamente restringido. Las plantas y el suelo tienen unos niveles de isótopos radiactivos que hacen que la explotación agrícola no sea viable, y las personas que trabajan en la vigilancia de la zona sólo pueden hacerlo por tiempo limitado. Se permiten visitas de uno o dos días, así que el turismo es una fuente de ingresos importante para la zona.

Sin embargo esto puede cambiar pronto. El ministro de ecología ucraniano Ostap Semerak ha anunciado que Ucrania pretende convertir la zona en una granja solar y está buscando financiación para ello. El Banco Europeo para la Reconstrucción y el Desarrollo (EBRD, por sus siglas en inglés) ha declarado que puede tener interés en participar en el proyecto siempre y cuando haya propuestas razonables de inversión y se garantice la seguridad para las personas y el entorno.

Una gran ventaja para instalar ahí la granja es que el suelo es muy barato, ya que no se puede usar para casi ninguna otra cosa. El proyecto también pretende aprovechar las infraestructuras para volcar la electricidad a la red del país que sobreviven de la central nuclear, y dar trabajo a una gran cantidad de personas con experiencia en generación de energía.

Los datos que se barajan son una producción de 1000 MW de energía solar y otros 400 MW de otras renovables, lo cual supone más de un tercio de los 4000 MW que generaba la central nuclear. Esto supone un gran paso hacia la independencia energética de Ucrania, que ahora depende en gran medida del gas natural que importa de Rusia.

Aquí os dejo la página del Banco Europeo para la Reconstrucción y el Desarrollo, donde hay un video sobre el proyecto:

http://www.ebrd.com/news/video/chernobyl-investing-in-solar-power.html

Un saludo y espero leer vuestras opiniones pronto,

Guillermo Herráiz