.
Los agentes morales artificiales y la IA explicable, dos sistemas que permiten configurar algoritmos que respeten los derechos humanos.
.
Si no se tiene en cuenta la ética, la Inteligencia Artificial puede cometer errores graves. (Foto: Freepik)
.
.
Beatriz González | UOC
Han pasado ya dos décadas desde que el investigador Gianmarco Veruggio acuñara el término roboética en alusión a la ética de la robótica, un campo de la ética aplicada que estudia las implicaciones positivas y negativas de la robótica. El objetivo es evitar el mal uso de los robots y de productos y servicios basados en la inteligencia artificial (IA) contra la humanidad. "Dado que la IA se encuentra cada vez en más y más sectores de nuestras vidas (trabajo, educación, ocio, relaciones sociales, etc.), los efectos que los algoritmos detrás de esas aplicaciones de la IA pueden tener sobre las personas, la sociedad y el mundo entero son cada vez potencialmente mayores", afirma Joan Casas-Roma, investigador del grupo Smartlearn, de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC).
"Fuck the algorithm"
Un ejemplo es lo ocurrido durante la pandemia de la COVID-19 en el sistema educativo británico, que usó un sistema automatizado para, a través de los datos existentes de los estudiantes, predecir la nota que se estimaba que habrían obtenido en un examen que, debido al confinamiento, no se pudo llevar a cabo. ¿El resultado? La insatisfacción general. Bajo el eslogan "Fuck the algorithm", los estudiantes salieron masivamente a la calle cuando se publicó la predicción del algoritmo, que resultó ser, en opinión de los propios profesores y profesoras, extremadamente inadecuada. Como explica Joan Casas-Roma, en este caso, la decisión de delegar la predicción de la nota por completo a un sistema de IA que solo tenía en cuenta los datos de los estudiantes que había en el sistema, en lugar de contar con la experiencia y el conocimiento de sus docentes, estuvo a punto de poner en riesgo la educación y el futuro educativo de muchos de esos estudiantes. Debido a las protestas masivas, el gobierno británico decidió no usar esa predicción automatizada. Sin embargo, no siempre existe la posibilidad de dar marcha atrás.
"Lamentablemente, se pueden poner muchos ejemplos de cómo, si no se tiene en cuenta la ética, la IA puede cometer errores graves. Algunos de los casos más conocidos están relacionados con la existencia de sesgos e injusticias en técnicas de machine learning o aprendizaje automático", señala el investigador de la UOC, y cita el caso de un sistema automatizado usado en los procesos de selección de una importante compañía multinacional, que resultó tomar decisiones claramente desfavorables hacia las candidatas mujeres debido a que los datos usados para entrenar el sistema ya mostraban una desigualdad de género importante en posiciones similares a las que se ofertaban. Otro caso en el que los datos elegidos para automatizar decisiones resultaron ser problemáticos es el del sistema de recomendación judicial de los EUA que, debido al sesgo racista que había en los datos policiales acerca de crímenes y criminales, mostraba recomendaciones claramente desfavorables hacia personas afroamericanas.
"Quienes tenemos que incorporar los códigos éticos somos las personas que programamos las máquinas y que tomamos decisiones con los datos que estas nos brindan", señala Anna Clua, profesora e investigadora líder del grupo Comunicación para la Transformación de la Esfera Pública (AGORA), adscrito a los Estudios de Ciencias de la Información y de la Comunicación de la UOC, y añade que "las máquinas no piensan. Hacen". Según Clua, el uso de la IA debe ser ético por definición allá donde se aplique, "ya sea en las aplicaciones de nuestros teléfonos móviles o en los algoritmos con los que los hospitales criban las urgencias. El reconocimiento de los derechos de las personas, así como el cumplimiento de las leyes (como la de protección de datos), es una condición sine qua non de la utilización de la IA desde todos los campos", afirma.
IA explicable y agentes morales artificiales
La lista de ejemplos con efectos éticamente adversos en sistemas de IA es mucho más larga. Fue una de las razones que llevaron a la Unión Europea a publicar unas directrices éticas para una IA fiable, basada en un conjunto de principios que el diseño ético de los sistemas de IA deben respetar, con recomendaciones acerca de cómo integrar esos principios en el diseño de los sistemas y algoritmos. Y recientemente, el Consejo de la Información de Catalunya publicaba un estudio del que también se han extraído una serie de recomendaciones para el buen uso de los algoritmos en las redacciones de los medios de comunicación. Se trata de recomendaciones en plena sintonía con el código deontológico de la profesión periodística.
No son los únicos pasos que se han dado para intentar que la roboética sea una realidad. De hecho, el campo de la IA ética se ha convertido en un área de investigación importante. De ello se hablará en el seminario web de data science de la UOC, que se celebrará mañana miércoles bajo el título Preguntas frecuentes en la inteligencia artificial. En él, a partir de diferentes casos de estudio, se revisarán los principios éticos para una inteligencia artificial confiable y se reflexionará sobre cómo aplicar la tecnología sin vulnerar los derechos humanos.
Como explica el doctor en Representación del Conocimiento y Razonamiento de la UOC, Casas-Roma, entre las líneas de investigación que están centrando más esfuerzos se encuentra el tratamiento y el procesado de los datos para evitar que un sistema de IA basado en aprendizaje automático extraiga correlaciones sesgadas e injustas, por ejemplo, a través de datos demográficos que no están relacionados con la decisión que la IA debe tomar. "En esta área, los esfuerzos se dirigen a entender cómo se deben recoger, procesar y usar los datos para identificar, prevenir y mitigar la aparición de patrones basados en características que, además de ser irrelevantes desde un punto de vista causal para la decisión que debe tomarse, reproducen decisiones sesgadas e injustas hacia determinados colectivos sociales", indica el investigador de la UOC.
Otra de las líneas que se está explorando en la investigación de la IA ética se basa en integrar formas para poder seguir, entender y valorar las decisiones tomadas por un sistema de IA. Es el campo conocido como IA explicable o explainable AI (XAI), "que busca evitar el efecto 'caja negra' en la que, dados unos datos de entrada concretos, un sistema de IA toma una decisión específica, pero sin que exteriormente un humano pueda entender qué proceso de razonamiento ha llevado al sistema a tomar esa decisión, y no otra diferente. En este sentido, el campo de la XAI busca acercar el razonamiento que sigue un sistema de IA a una forma de razonamiento entendible para un usuario humano".
Además, hay otro campo que se está investigando en el área de la llamada moralidad artificial. Se trata de la posibilidad de crear agentes morales artificiales o artificial moral agents (AMAs). Estos agentes incorporarían, como parte de su código y de los procesos de razonamiento seguidos, "una forma de identificar, interpretar y valorar la dimensión moral de las decisiones que se toman para asegurarse de que dichas decisiones son éticamente aceptables". Se trata de un reto que se enfrenta a cómo representar, computacionalmente, algo tan complejo y contextual como la ética.
"La ética, tal y como la entendemos vivida en una sociedad humana, tiene que ver con unos principios generales, pero también con las particularidades de cada caso, con los derechos humanos y el espacio y el potencial de crecimiento que toda persona debería poder tener, además de tener sus propias variaciones culturales e históricas. Antes de poder integrar un código moral general en una IA, seguramente deberíamos poder capturar y representar toda esa complejidad y contextualidad en un lenguaje tan específico como el lenguaje computacional y matemático. Y ese es, ahora mismo, un reto que tiene más de humano, que de tecnológico", afirma Joan Casas-Roma.
Para hacer frente a ese reto, los expertos consideran imprescindible la implicación de profesionales de todos los ámbitos, ya que los datos están presentes en todos los sectores. "No sirve decir que son competencia única del campo de las ingenierías o las ciencias de datos. El buen uso de la IA compete a los cuadros profesionales de las administraciones públicas y de las empresas privadas de cualquier ámbito, ya se use a gran escala o a pequeña escala", afirma la profesora de la UOC. Pero, además, se necesita también la implicación de los consumidores y de la ciudadanía. "Una mayor conciencia del derecho a la información nos haría más exigentes a la hora de pedir rendición de cuentas a quien no use la IA de manera socialmente responsable", asegura Anna Clua.
.
.
.
.
.
Un nuevo hallazgo se aproxima al hecho de poder construir viviendas que sean capaces de almacenar, en sus propias estructuras, la energía que necesitamos consumir.
.
.
.
Un grupo de investigación de la Universidad de Washington (EE.UU.) logra modificar ladrillos para convertirlos en acumuladores de energía eléctrica, siendo capaces de mantener encendida una luz de emergencia durante cinco horas.
Actualmente, no es extraño ver paneles solares en los tejados de los edificios captando energía que es almacenada en baterías. Esta energía, luego, es empleada como fuente de electricidad. Ahora, un grupo de científicos de la Universidad de Washington en Saint Louis, Missouri, EE.UU., dan un paso más allá. En su publicación de Nature Communications, los investigadores muestran la manera como han sido capaces de modificar los ladrillos usados en la construcción, para que almacenen directamente la energía sin recurrir a baterías, como se viene haciendo. El cambio consiste, esencialmente, en insertar unas sustancias en su interior que posibilitan la acumulación de energía. Como publica Smartlighting, el método es aplicable en ladrillos normales o reciclados, porque lo principal es que contengan poros y óxido de hierro.
Cualquier ladrillo está compuesto por sílice, alúmina y hematita, siendo, esta última, un pigmento natural rojo y el que contiene el óxido de hierro, según explican las publicaciones de National Geographic y Energy News. Además de esta composición, si los mirásemos con un microscopio, claramente, observaríamos que poseen una estructura porosa. Si se rellenan estos poros con vapor de un ácido, como el clorhídrico, el óxido se disuelve y si se añade otra segunda sustancia orgánica, se desencadena una síntesis química de polimerización, tal como explican el investigador Julio M. D’Arcy de la Universidad de Washington y desde el portal Xataka. Esta reacción da lugar a unas nanofibras de plástico conductor conocido como PEDOT (acrónimo de poli, 3,4-etilendioxitiofeno). Este material recubre los ladrillos y absorbe iones, permitiendo el almacenamiento directo de energía eléctrica y no de química, al contrario de lo que sucede en las baterías, puntualiza Julio M. D’Arcy de la Universidad de Washington. Para completarlo, según afirman sus autores en la publicación de Nature Communications, también incluyen gel de alcohol de polivinilo para prevenir cortocircuitos y, además, se recubre de epoxi para aislarlo y no producirnos calambres. Al incluir este último elemento se permite que incluso funcionen bajo el agua. Es más, la inserción de PEDOT, provoca pocos cambios en la estructura de los ladrillos. Asimismo, al añadirlo, los ladrillos se tornan azules.
Con este descubrimiento, los ladrillos no solo servirían para almacenar calor, sino también electricidad. Siendo, esta última, una necesidad en aumento, en una sociedad con un incremento del empleo de dispositivos y, por ello, que consume más energía, como nos recuerdan desde El Español. Si los comparamos con las ya conocidas baterías de litio, solamente son capaces de guardar un 1% de lo que lo hacen estas, aunque se multiplica por 10 su capacidad si se añaden óxidos metálicos. Sin embargo, pueden llegar a los 10.000 recargados, mucho más que las baterías de litio. Como describen en Muy Interesante, un único ladrillo es capaz de mantener encendido un LED verde durante 10 minutos. No obstante, el principal problema es que para aumentar notablemente sus resultados, se requiere incrementar mucho su superficie. De este modo, se ha detectado que si se unen 2 ladrillos se puede alimentar microdispositivos; si se juntan 50, se puede mantener una luz de emergencia durante 5 horas y si son 60, se logran 50 minutos de iluminación normal. Sin duda, este hallazgo revolucionará la construcción de edificios inteligentes, porque se ha logrado obtener de una forma económica y sencilla, sin generar residuos. Es más, como señalan los propios autores en Nature Communications, este montaje funciona para un rango de temperaturas de entre -20 y 60°C, con valores en el rango del clima de nuestro planeta y, por ello, viable. De cara a los próximos años, se tendrán que encontrar maneras para poder almacenar más energía mediante menos superficie, posibilitando obtener gran cantidad de energía y abastecer los requerimientos energéticos de nuestra sociedad.
.
.
.
.
.
.
Proponen técnicas para interpretar las señales eléctricas que usan los hongos para comunicarse de forma interna. Esta investigación aborda la complejidad de la fusión sensorial y la toma de decisiones sobre los hongos.
.
.
.
Los materiales constan de una variedad de propiedades que pueden usarse para resolver problemas computacionales, según estudios en computación basada en sustratos. Las computadoras BZ, las computadoras de moho mucilaginoso, las vegetales y las computadoras de canicas líquidas basadas en colisiones son solo algunos ejemplos de prototipos producidos para dispositivos informáticos futuros y emergentes. Sin embargo, modelar los procesos computacionales que existen en tales sistemas es una tarea difícil en general, y determinar qué parte del sistema incorporado está realizando el cálculo todavía no es algo que esté adecuadamente definido.
Afirmar que los hongos son los organismos vivos más inteligentes del mundo parece una exageración. Sin embargo, un reciente estudio de Mohammad Mahdi Dehshibi, investigador de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), y que añade más conocimientos a una colección creciente sobre el uso de los materiales fúngicos, asienta esta idea. Sus implicaciones son muchas y prácticas a medio y largo plazo. Entre ellas encontramos la posibilidad de utilizar los tejidos de los hongos como auténticas máquinas de computación. ¿Cómo podríamos emplear un hongo como si fuera un ordenador?
Convertir las señales eléctricas de los hongos en mensajes
El micelio de hongos como Pleurotus djamor, también conocido como seta rosa, puede resolver un increíble rango de problemas de geometría computacional, según explicaba Mohammad Mahdi Dehshibi en un artículo anteriormente publicado sobre materiales fúngicos. "Al cambiar las condiciones ambientales, podemos reprogramar una geometría y una estructura teórica de gráficos de las redes de micelio y luego usar la actividad eléctrica de los hongos para realizar circuitos de computación", confirmaba el investigador.
En el reciente estudio, Electrical activity of fungi: Spikes detection and complexity analysis, publicado por Mohammad Mahdi Dehshibi, del grupo Scene Understanding and Artificial Intelligence Lab (SUNAI), de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC, en colaboración con Andrew Adamatzky, del Laboratorio de Informática no Convencional de la UWE Bristol, los investigadores demuestran que la seta rosa genera una serie de picos de potencial eléctrico que se propagan por un micelio creciente.
La propiedad electromagnética del hongo responde a la complejísima comunicación interna que utiliza y puede analizarse y utilizarse para operar y desarrollar medidas de computación. En la investigación, los autores proponen diversas medidas para poder "traducir" estas señales eléctricas en mensajes según la clasificación de los picos de potencial que se pueden detectar.
Las señales eléctricas en el tejido fúngico son tan tenues y complejas que es imposible analizarlas con técnicas estándar de neurociencia, la disciplina que tradicionalmente se dedica a medirlas. La propuesta de los investigadores consiste en un método para detectar el tiempo de llegada de los picos a través de un algoritmo exhaustivo que permite una caracterización eficiente de la actividad eléctrica.
La clave del complejo lenguaje de los hongos
Los hongos se cuentan entre el grupo de organismos vivos más grandes, más ampliamente distribuidos y más antiguos del mundo. Entre las muchas ventajas para que sean considerados como un material interesante están su enorme disponibilidad ―gratuita―, su resistencia, su capacidad de automantenimiento y su rápido crecimiento. A todo esto, tal y como demuestran en el estudio, hay que añadir la complejidad comunicativa que presentan las señales eléctricas del hongo.
Para hacernos una idea, los investigadores han comprobado que la complejidad de dicho "lenguaje" es mayor que el de muchas lenguas humanas en términos de comunicación. Esa realidad abre la posibilidad de usar dichas señales como métodos de transmisión de información y computación eficientes y prácticos, convirtiendo a los hongos en potenciales ordenadores de alto interés.
"Actualmente hay dos grandes retos a los que enfrentarse [para poder usar los hongos como ordenadores]", explicaba Dehshibi. "El primero es implementar una computación con propósito, que tenga sentido. El segundo es caracterizar las propiedades de los sustratos fúngicos para descubrir su verdadero potencial computacional". Estos dos pasos son indispensables para confeccionar unidades funcionales de computación.
Diseñar sensores ambientales
¿Veremos, entonces, un ordenador portátil con un microprocesador hecho con hongos? Para el autor, el objetivo de las computadoras fúngicas no es reemplazar los chips de silicio, ya que las acciones en este tipo de ordenadores son demasiado lentas para eso. Pero sí se podrían usar las propiedades de los hongos como un "sensor ambiental a gran escala". Las redes fúngicas podrían monitorizar grandes cantidades de flujos de datos como parte de su día a día. Si pudiéramos conectarnos a sus redes e interpretar las señales que utilizan para procesar la información, podríamos aprender más sobre lo que está sucediendo en un ecosistema y actuar en consecuencia.
.
.
.
.
.
Los menores viven desde que nacen en un mundo de pantallas; en consecuencia, utilizan Internet o cualquier dispositivo digital que llegue a sus manos de forma natural, intuitiva y sin miedo. Por tanto, el objetivo principal de este trabajo de la UPV/EHU ha sido conocer desde diferentes perspectivas la compleja realidad digital de los menores de entre 9 y 12 años.
.
.
.
Está claro que Internet se ha convertido en la columna vertebral del día a día y que las ventajas de la red más grande del mundo son numerosas, pero los usos inadecuados y situaciones conflictivas pueden poner en grave peligro la identidad y la salud de los menores de edad. "Hoy en día un simple clic puede dar respuesta a muchas preguntas, pero muchas veces la información se difunde sin control, y el mismo clic puede poner la vida de uno patas arriba; en esas situaciones los menores son los usuarios más vulnerables", señala Rakel Gamito Gómez, investigadora del Departamento de Didáctica y Organización Escolar de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU).
Por lo tanto, el objetivo principal de este trabajo ha sido analizar los hábitos de uso de Internet del alumnado de Primaria de entre 9 y 12 años, y concienciar al alumnado sobre el uso responsable. Asimismo, se ha elaborado una propuesta didáctica y se han desarrollado diversas directrices para la formación adecuada tanto para los docentes como para las familias. De hecho, la escuela y la familia son agentes clave para trabajar el uso seguro y crítico de la red de menores de edad.
Los resultados son claros. "En el alumnado de Primaria es generalizado el uso de Internet y sobre todo el de los teléfonos móviles", dice Gamito Gómez. "Sobre todo lo utilizan para el ocio -ha resaltado- y es en ese ocio donde viven situaciones conflictivas: ciberbulling, contacto con desconocidos, contenidos inapropiados…". La investigadora ha destacado que "los menores no son conscientes de los riesgos en la red. Por ejemplo, a pesar de indicar que es peligroso a nivel teórico, al hablar de sus hábitos de uso, no consideran peligroso el contacto con desconocidos o la difusión de datos privados a través de las redes sociales".
Asimismo, la investigadora de la UPV/EHU concluye que el conocimiento sobre la realidad digital de los menores de edad, por parte del profesorado como las familias, es parcial. "Saben que lo utilizan, pero desconocen las situaciones conflictivas que viven". Por tanto, la necesidad de generar conciencia sobre el uso responsable en Internet se extiende a toda la comunidad. En la actualidad, por ejemplo, en el sistema educativo sólo se hace referencia directa a los riesgos, privacidad y a la identidad digital de Internet en los objetivos y contenidos del 2º ciclo de Educación Secundaria Obligatoria. "En este trabajo se ha diseñado una propuesta didáctica para trabajar el uso responsable de Internet en las aulas de Primaria. Se compone de tres sesiones y una serie de dinámicas que han sido valoradas de forma muy positiva por los alumnos y alumnas", afirma la investigadora de la UPV/EHU Rakel Gamito. Para ello es imprescindible la formación del profesorado.
"La familia, por su parte, tiene que construir, mediante asesoramiento y ayuda, hábitos de uso seguros y responsables de los menores. Es decir, hay que estar junto a los hijos e hijas, ver qué están haciendo, mostrar interés y, sobre todo, entender que en este campo también la familia desempeña una labor muy importante desde muy pequeños", ha subrayado.
"Hoy en día, la necesidad de estar online es una realidad del día a día, y sin duda alguna, uno de los grandes protagonistas del nuevo contexto digital son los menores. Todavía tenemos mucho que profundizar en este tema y poder dar la oportunidad de aprender a los menores", afirma la investigadora de la UPV/EHU Rakel Gamito.
.
Información complementaria
El trabajo que ha llevado a cabo Rakel Gamito Gomez (Mondragón, 1984) en su tesis doctoral lleva por título Adin txikikoen interneten erabilerari eta arriskuei buruzko kasu azterketa bat. Pertzepziotik kontzientzia piztera, y ha estado dirigido por las profesoras de la UPV/EHU Pilar Aristizabal Llorente y Maria Teresa Vizcarra Morales.
.
.
.
.
.
La aplicación desarrollada por la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) ofrece instrucciones acústicas en un vocabulario accesible y con mensajes precisos para guiar a los usuarios en situaciones de emergencia.
.
.
.
El equipo de investigación del área de Tecnología Electrónica y del Laboratorio de Tecnologías de la Información en la Educación (LITE) de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) se ha basado en las tecnologías de seguimiento y localización de personas y objetos en entornos interiores, analizando las normativas europeas y locales para la evacuación segura de personas con discapacidad cognitiva en casos de emergencia en el interior de edificios. El objetivo de este trabajo ha sido implementar soluciones tecnológicas adaptadas a las necesidades específicas de estas personas, facilitando así su orientación y promoviendo su autonomía en situaciones cotidianas, pero principalmente en escenarios de emergencia.
Los usuarios podrán seguir instrucciones directas y con un vocabulario accesible. “Utilizaremos señales acústicas, mensajes con frases cortas y un lenguaje sencillo para facilitar su comprensión, dado que en ambientes hostiles y de emergencia, donde hay humo o fuego, la lectura de la pantalla del dispositivo es prácticamente nula y los mensajes de audio son los medios de comunicación más eficaces”, explica María Teresa García Catalá, investigadora del área de Tecnología Electrónica.
Los resultados obtenidos, publicados en la revista científica Behaviour & Information Technology, permiten adaptar las soluciones existentes para exteriores a los entornos interiores para superar con éxito los obstáculos de estos espacios y ofrecer una herramienta adaptada para los usuarios con dificultades de simbolización y abstracción de las señales. “Es una solución tecnológica usable y accesible para usuarios con discapacidad cognitiva, sobre todo, en situaciones de alto estrés como una situación de emergencia”, destaca la investigadora.
Las aplicaciones de esta investigación en el futuro son múltiples. Por un lado, en el campo del desarrollo tecnológico de sistemas de localización y guiado en entornos interiores, se puede adaptar la tecnología a colectivos de personas con necesidades especiales. Por otro lado, el estudio realizado servirá para el desarrollo de nuevas aplicaciones para el guiado y localización de interiores en situaciones de emergencia, que pueden ser adaptadas a personas con discapacidad cognitiva, pero también para otros usuarios.
Soluciones punteras para el guiado en interiores
El desarrollo de aplicaciones adaptadas para el guiado accesible y universal es una de las líneas de investigación que desde hace años estudian en el área de Tecnología Electrónica de la URJC. En este último trabajo también han participado Cristina Rodríguez Sánchez, investigadora de esta área con una amplia trayectoria en este campo y responsable del seniaLab, laboratorio para el desarrollo de aplicaciones de monitorización IoT (Internet of Things) y guiado. Además, esta investigación es resultado de la sinergia con el Laboratorio de Tecnologías de la Información en la Educación, a través de la participación de Estefanía Martín Barroso, investigadora con experiencia en el desarrollo de herramientas para personas con discapacidad.
.
Trabajo de referencia | M.T. García-Catalá, M.C. Rodríguez-Sánchez & E. Martín-Barroso (2020) Survey of indoor location technologies and wayfinding systems for users with cognitive disabilities in emergencies, Behaviour & Information Technology, DOI: 10.1080/0144929X.2020.1849404
.
.
.
.
.
Un estudio evidencia cómo la exposición a móviles y videojuegos se relaciona con un peor seguimiento de la dieta mediterránea.
.
.
.
El tiempo que los menores españoles emplean en medios de ocio con pantallas -ordenadores, teléfonos móviles, televisión y videojuegos- influye de manera negativa en sus hábitos alimentarios. Esta es la principal conclusión que se desprende de una investigación desarrollada por el grupo EpiPHAAN (Epidemiology, Physical Activity, Accelerometry and Nutrition) de la Universidad de Málaga (UMA) y del Instituto de Investigación Biomédica de Málaga (IBIMA) que constata, además, que el nivel de educación de los progenitores se asocia también con la adherencia a la dieta mediterránea.
Esta investigación se enmarca en el Estudio PASOS –Physical Activity, Sedentarism, lifestyles and Obesity in Spanish youth-, de la Gasol Foundation, que ha analizado a más de 3.800 menores, de entre 8 y 16 años, de 245 colegios de toda España; con el objetivo de evaluar los niveles de actividad física, el sedentarismo, los estilos de vida y la obesidad de jóvenes españoles y sus familias.
13 grupos de investigación diferentes forman parte de PASOS. En concreto, EpiPHAAN se ha encargado de liderarlo en Andalucía, donde se han estudiado a más de 700 menores.
“La dieta mediterránea es una de las más completas, equilibradas y saludables, ya que previene la obesidad y es un seguro de vida frente a las enfermedades cardiovasculares”, explica la investigadora de la Facultad de Ciencias de la Salud de la UMA Julia Wärnberg, autora principal de este trabajo, que ha sido publicado en la revista científica ‘Journal of Clinical Medicine’.
Los resultados de este estudio indican que cuanto mayor es el tiempo que los niños y adolescentes están expuestos a pantallas, menor es el consumo de frutas, verduras, legumbres, pescado y frutos secos, alimentos esenciales de la dieta mediterránea; y más alto el de dulces, golosinas y comida rápida.
Según señalan los expertos, el seguimiento por parte de los menores de una dieta mediterránea es importante para mantener buenos hábitos alimentarios, disminuir la probabilidad de sufrir obesidad infantil y para mejorar su salud en la vida adulta. “Es fundamental promover esta dieta, así como los hábitos de vida relacionados con ella, tales como la actividad física y la reducción de las conductas sedentarias”, advierte la investigadora de la UMA.
Igualmente, los científicos han mostrado en este trabajo que el bajo nivel educativo de los progenitores influye en la adopción de peores estilos de vida de los menores, entre los que se encuentra una mala alimentación, así como un menor conocimiento y conciencia de aspectos nutricionales.
En ‘Screen Time and Parents’ Education Level Are Associated with Poor Adherence to the Mediterranean Diet in Spanish Children and Adolescents: The PASOS Study’ han participado 28 investigadores de PASOS. Los científicos de la UMA Javier Barón, Juan Carlos Benavente y Napoleón Pérez Farinós son otros de los miembros de EpiPHAAN autores del estudio.
.
Trabajo de referencia | Wärnberg J., Pérez-Farinós N., Benavente-Marín JC., y col. (2021) Screen Time and Parents’ Education Level Are Associated with Poor Adherence to the Mediterranean Diet in Spanish Children and Adolescents: The PASOS Study. Journal of Clinical Medicine,10(4):795. https://doi.org/10.3390/jcm10040795
.
.
.
.
.
Una investigación de la Universidad de Sevilla (US) analiza los factores psicológicos que influyen en el aprendizaje de los participantes en los denominados cursos MOOCs.
.
Image by athree23 from Pixabay
.
.
La investigación se ha desarrollado a través de una encuesta a 1.768 participantes de 6 MOOCs diferentes, a los que se clasificó en función del perfil motivacional y de las intenciones de aprendizaje al iniciar el curso. Los resultados demostraron que la motivación inicial se asocia claramente con la satisfacción y con la calidad percibida de la experiencia de formación. “Un buen diagnóstico inicial de la intención de aprendizaje y del perfil motivacional de cada estudiante puede servir por lo tanto para diseñar itinerarios personalizados, así como para mejorar el aprovechamiento del curso”, explica el profesor de la Universidad de Sevilla Isidro Maya.
El seguimiento longitudinal mostró que la intención inicial se relacionaba con las diferencias individuales en la probabilidad de abandono.
Desde que el MIT (Massachusetts Institute of Technology) inició el movimiento denominado OpenCourseWare, publicando los materiales de sus cursos como recursos educativos abiertos, se han desarrollado todo tipo de iniciativas para abrir el acceso a la educación mediante el uso de las tecnologías digitales. La propia Universidad de Sevilla tiene un portal OpenCourseWare con materiales educativos en abierto. Entre otros recursos, también han proliferado los MOOCs, que ofrecen cursos online especializados (con frecuencia gratuitos) a un número ilimitado de estudiantes. Sin embargo, las tasas de abandono de los estudiantes que inician un MOOC son muy elevadas, por lo que resulta útil analizar los perfiles de estudiantes, estableciendo tipologías y perfiles individuales. Como demuestra el estudio del LRPC y el JRC, el diagnóstico inicial de la intención de aprendizaje puede servir para mejorar el rendimiento educativo.
El proyecto Moocknowledge
Este estudio forma parte del proyecto Moocknowledge, una iniciativa europea para recoger datos a gran escala sobre los participantes en MOOCs llevada a cabo entre 2014 y 2018. El proyecto recopiló información de más de 23.000 usuarios de un total de 84 MOOCs diferentes. El LRPC colaboró en la preparación de las bases de datos generadas con este proyecto de la Comisión Europea. Actualmente, los datos están siendo utilizados en diversas investigaciones, y han sido especialmente útiles para explorar el impacto de los MOOCs en el aprendizaje, la empleabilidad y el desarrollo de la carrera profesional.
.
Trabajo de referencia | Maya-Jariego, I., Holgado, D., González-Tinoco, E., Castaño-Muñoz, J. & Punie, Y. (2019). Typology of learning motivations and intention of users in MOOCs: the MOOCKNOWLEDGE study. Educational Technology Research and Development. DOI: 10.1007/s11423-019-09682-3
.
.
.
.
.
La UPV participa en un proyecto europeo que acerca el uso de drones para el reparto de mercancías y el transporte de personas. 'Delorean' es un proyecto de la Agencia Europea del Sistema Global de Navegación por Satélite (GSA). En él participan también otros siete socios, coordinados por
PildoLabs.
.
Fotografía | Universitat Politècnica de València.
.
.
La Universitat Politècnica de València (UPV) es uno de los socios de 'Delorean', un proyecto de la GSA -Agencia Europea del Sistema Global de Navegación por Satélite-, que busca sentar las bases para el transporte del aéreo del futuro, con los drones como principales protagonistas. El proyecto, coordinado por PildoLabs, tiene como principal objetivo contribuir a acercar a toda la sociedad el uso de drones en entornos urbanos complejos, tales como el transporte de personas –los llamados taxis aéreos- así como para el reparto de paquetes o mercancías.
Los dos pilares principales de 'Delorean' son la movilidad y el reparto aéreos urbano -Urban Air Mobility UAM) y Urban Air Delivery (UAD)-. “Combinar los medios de transporte convencionales con los drones no solo s factible, sino que es la forma de avanzar hacia ciudades más sostenibles y amigables, es la alternativa dónea a la congestión del tráfico. Los drones harán posible el transporte de mercancías y personas de forma ápida, económica, sin contacto y libre de emisiones de gases de efecto invernadero”, destaca Israel Quintanilla, profesor de Ingeniería Aeroespacial de la Universitat Politècnica de València y presidente de la Comisión de drones (COSIDANT) de esta institución.
El proyecto fue adjudicado por la GSA dentro del programa marco de la Unión Europea Horizon 2020. Los
socios del proyecto, entre ellos la UPV, trabajan en el desarrollo de soluciones innovadoras basadas en el
sistema de navegación europea EGNOS que sean capaces de responder a esas crecientes necesidades de
movilidad de servicios aéreos.
Pruebas en Benidorm
Con sus altos rascacielos, la ciudad de Benidorm (España) ofrece condiciones óptimas para emular las densas
zonas urbanas en las que se espera que se desplieguen los servicios de movilidad aérea urbana. "Se ha
definido una red de rutas en lo que hemos denominado Laboratorio de Movilidad Aérea Urbana Galileo", dice
Santiago Soley, director general de PildoLabs. Soley añade que el vuelo sobre las ciudades debe basarse en sistemas muy robustos y resistentes. “Los vuelos y los datos recogidos durante las pruebas ayudarán a
demostrar cómo Galileo y EGNOS pueden contribuir a ello", apunta. En este sentido, Galileo propone conceptos
innovadores para mitigar los riesgos asociados a las interferencias de la señal y la ocultación de los satélites.
“Las pruebas de vuelo en 'Delorean' representan un hito importante en el desarrollo de soluciones de Movilidad Aerea Urbana. Estos vuelos demuestran que Galileo y EGNOS contribuyen de forma sustancial a la navegación robusta de estas nuevas plataformas que abrirán nuevas posibilidades de movilidad eficiente y sostenible en nuestras ciudades”, añade Carmen Aguilera, Project Officer de 'Delorean'.
Transporte rápido, limpio y asequible
Mientras, Miguel Ángel Vilaplana responsable de AirBus en el proyecto 'Delorean', incide en que “el cielo urbano aún está inexplorado y, a medida que la tecnología avanza y se van desarrollando los marcos regulatorios, los servicios de reparto y transporte aéreo urbano con drones se convertirán en una realidad que podría brindar esos servicios de entrega no solo más rápidos, sino más limpios”. Y en ello trabajan todos los socios de este ambicioso proyecto, entre los que se encuentra también Correos, referente nacional en los ámbitos de la logística y reparto de mercancías.
“Nuestro objetivo es hacerlos asequibles y eficaces en cualquier escenario; en definitiva, abrir las vías para que el uso de los drones en aplicaciones que hace años ni nos imaginábamos, sea una realidad cada vez más cercana”, concluye Antidio Viguria responsable del proyecto en la Fundación Andaluza para el Desarrollo Aeroespacial (FADA-CATEC).
El proyecto 'Delorean' se desarrollará hasta mediados de 2022. En él articipan también EUROCONTROL, EC, Bauhaus Luftfahrt EV y GeoNumerics. Y cuenta además con el apoyo de la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA), el Ayuntamiento de Benidorm y Aeroports de Catalunya.
.
.
.
.
.
Un equipo de investigación de las universidades de Sevilla y Almería aplica un sistema matemático para anticiparse a las consecuencias que se producirían en una catástrofe
.
.
.
Un equipo de investigación de las universidades de Sevilla y Almería ha desarrollado un simulador de los daños que ocasionarían los movimientos sísmicos en los edificios de las ciudades. De esta manera, se podrá evaluar qué modelo de expansión urbana es la más segura para la población. Además, los investigadores confirman que las consecuencias negativas se minimizan si se refuerza la reforma de las construcciones, frente a la creación de nuevos núcleos de edificios.
La novedad del estudio radica en abordar la ciudad combinando la evaluación del riesgo sísmico de la zona y los modelos de autómatas celulares. Estos sistemas matemáticos simulan el desarrollo urbano y la distribución de los usos del suelo, con lo que son capaces de prever escenarios. Además, permiten comprender la evolución y proporcionar el conocimiento necesario a quienes toman las decisiones para anticipar nuevas posibilidades en el futuro.
El objetivo del estudio es evaluar cuál de los escenarios tras un seísmo tendría un menor riesgo para la población. En el artículo ‘Future urban seismic risk scenarios using a cellular automata model’ publicado en la revista European Planning Studies los expertos aplican al riesgo sísmico el modelo de autómatas celulares y así analizan las circunstancias de crecimiento urbano y su influencia en los daños con el fin de elaborar políticas más acertadas en la gestión del suelo.
Para conocer las consecuencias de un terremoto, la organización del territorio es, según los expertos, una de las variables más importantes para evaluar con más acierto los daños que pueden producirse. El modelo de autómatas celulares consiste en una cuadrícula con celdas, donde cada una tiene un estado y un conjunto de reglas y características que determinan la siguiente fase. Su evolución depende del comportamiento de las demás. De esta manera, se puede simular, por ejemplo, la pauta de un edificio con una ubicación, estructura, materiales y habitantes concretos ante diferentes situaciones incluyendo la influencia que tendrían sobre él las demás construcciones vecinas, cada una también con sus peculiaridades.
De esta manera, los expertos han configurado la ciudad como un sistema donde los procesos de expansión y renovación dependen de las interacciones de los componentes que afectan a la fragilidad de los edificios y la exposición de la población a lo largo del tiempo. “Con respecto a la gestión del riesgo sísmico, podríamos decir que los marcos que deben promoverse son aquellos en los que se renuevan las construcciones más vulnerables y se intensifica el desarrollo en áreas de baja peligrosidad”, afirma a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Sevilla Daniel Navarro, autor del artículo.
Conocer cómo crecer para no caer
El caso de estudio seleccionado ha sido Adra (Almería), donde existen dos zonas en las que se han obtenido intensidades símicas de 7 y 7.5 para un periodo de retorno de 475 años. Por otro lado, han caracterizado los edificios considerando cuatro clases de vulnerabilidad. Desde estructuras de mampostería, las más débiles, hasta las de hormigón armado, más fuertes. Además, la edad de un edificio determina cómo se construyó según las técnicas, los materiales y los códigos de construcción, que junto a una legislación más restrictiva, hace que los edificios más nuevos sean más resistentes que otros antiguos. Así, los edificios más vulnerables se concentran en la parte histórica de la ciudad, mientras que los más resistentes se encuentran en la periferia donde se levantan nuevos edificios.
Después de calcular el riesgo sísmico actual, se obtuvieron dos escenarios futuros diferentes con el modelo de autómata celular. El primero corresponde a una situación de ‘negocio como siempre’, es decir, lo que sucedería si el desarrollo urbano continuara como en años anteriores, considerando tasas similares de renovación urbana frente a la expansión y la misma cantidad de inversión. El segundo entorno corresponde a una situación de ‘apoyo a la renovación’. Este modelo considera una mayor preferencia por la construcción de edificios nuevos frente a la renovación de los antiguos que en el escenario anterior.
Tras los estudios, confirmaron que el riesgo medio en el segundo escenario es más bajo que en el primero, aunque las diferencias no son grandes debido al tamaño de la ciudad y la extensión temporal considerada. De estos resultados, se deduce que se debe promover la renovación urbana para reducir el impacto de un terremoto. Al aumentar la reforma de construcciones, los edificios con mayor vulnerabilidad son reemplazados por otros más resistentes y, al mismo tiempo, se reduce el crecimiento de la ciudad en las áreas con condiciones de suelo blando, siendo estas las de mayor peligrosidad durante un sismo.
Los investigadores plantean a partir de esta investigación la aplicación de esta metodología a una ciudad más grande con un mayor riesgo debido a una exposición y a un peligro diferente, como inundaciones u olas de calor, por un lado, y la elaboración de un modelo más sofisticado que simule cambios en la ubicación de la población, por otro.
Los trabajos se han financiado con fondos propios del grupo de investigación en Geofísica Aplicada de la Universidad de Almería y del equipo de Ordenación del Litoral y Tecnologías de Información Territorial de la Universidad de Sevilla.
.
Trabajo de referencia | Daniel Navarro, Manuel Navarro e Ismael Vallejo. ‘Future urban seismic risk scenarios using a cellular automata model’. European Planning Studies.2019.
.
.
.
.
.
En el proyecto EAGLE, coordinado por el centro de investigación francés IFPEN se ha desarrollado un nuevo sistema de combustión que ayudaría a reducir las emisiones de CO2 hasta menos de 50 g/km en vehículos híbridos.
.
.
.
Investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) han participado en el desarrollo de un sistema de combustión que ayudaría a conseguir motores de gasolina de alto rendimiento, que consuman menos combustible y generen menos emisiones contaminantes. Este es el principal resultado del proyecto europeo EAGLE, coordinado por el centro de investigación IFPEN (Francia) y entre cuyos participantes se encuentra el Instituto CMT-Motores Térmicos de la UPV.
En el proyecto, que se ha llevado a cabo durante los últimos cuatro años, se han desarrollado y evaluado diferentes tecnologías de forma experimental y computacional, entre ellas: un nuevo sistema de encendido y de combustión ultra-pobre, nuevos materiales en los catalizadores para la eliminación de los NOx y de aislamiento térmico para reducir las pérdidas de calor en el motor. Todo ello con un objetivo: mejorar su eficiencia térmica y reducir las emisiones hasta menos de los 50 g de CO2/km durante el ciclo de conducción según el WLTP (las emisiones y consumos homologados de los coches a la venta en la Unión Europea.
Según explica Alberto Broatch, investigador responsable del proyecto por la parte de CMT-UPV, el rendimiento máximo de los motores de gasolina oscila hoy alrededor del 40% y el resto es energía que se pierde. “Nuestro objetivo fundamental era reducir dichas pérdidas energéticas, que se producen ya desde la combustión, aumentando así la eficiencia del motor. Las pruebas que se han llevado a cabo ofrecen resultados prometedores, con una eficiencia por encima del 48%, así como una reducción de las emisiones de NOx y de partículas”, destaca Broatch.
“El trabajo del CMT-Motores Térmicos de la UPV se centró en la evaluación de revestimientos inteligentes que permiten reducir las pérdidas de calor en la cámara de combustión. Nuestro equipo realizó estudios paramétricos y cálculos avanzados para definir las principales características térmicas de estos revestimientos”, precisa Pablo Olmeda, investigador del instituto CMT.
Las tecnologías desarrolladas por los socios del proyecto (precámara, inyector, recubrimientos...) se integraron en un motor monocilíndrico fabricado por Renault, que fue evaluado en IFPEN.
“Las investigaciones experimentales sobre el motor Renault multicilíndrico llevadas a cabo en el IFPEN han validado el innovador sistema de sobrealimentación en dos etapas con asistencia eléctrica, así como el sistema de postratamiento necesario para alcanzar emisiones muy bajas de NOx y partículas (hasta 10 nm) en el tubo de escape. Y las simulaciones de vehículos realizadas por la Università degli Studi di Napoli Federico II apuntan a que la aplicación EAGLE PHEV usando el sistema de propulsión del Renault E-Tech podría alcanzar 50 gCO2/ km”, concluye Xandra Margot, también del CMT-Motores Térmicos de la UPV.
.
.
.
.
.
La posibilidad de realizar prótesis e implantes “inteligentes», es solo una de las aplicaciones que implica una investigación sobre moléculas en superficies metálicas.
.
Image by Gerd Altmann from Pixabay
.
.
Tras estudiar el comportamiento de moléculas sobre superficies metálicas, un equipo de científicos logró establecer los principios que permitirían construir futuras conexiones entre organismos biológicos y dispositivos electrónicos, lo que tendría interesantes implicaciones para la medicina y la informática.
De acuerdo a Eduardo Cisternas, Director del Departamento de Ciencias Físicas de la Universidad de La Frontera e investigador del Núcleo Milenio de Nanotecnología MultiMat, su trabajo consistió en “un análisis estadístico y cálculos computacionales que muestran la auto-organización de moléculas, es decir, cómo éstas se mueven, agrupan y comportan al ser depositadas sobre superficies metálicas. Este es el primer paso para construir un interfaz orgánico-metálico”, señala.
Por su parte, Marcos Flores, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, y también investigador de MultiMat, indica que en esta etapa del trabajo “buscamos determinar la forma en que las moléculas se auto-organizan, minimizando la energía y optimizando el espacio disponible”.
Las proyecciones futuras de este trabajo van desde generar nuevos sensores biológicos que pueden efectuar integración con los sentidos (vista, oído), hasta traducir señales cerebrales en estímulos eléctricos que activan luego prótesis, dispositivos biónicos o implantes.
Un proceso fascinante
“La auto-organización de moléculas sobre superficies – en este caso se hizo sobre oro- es un proceso fascinante, en él las moléculas interactúan tanto con la superficie como entre ellas mismas y en la dinámica inciden variables como la temperatura y el número o concentración de moléculas”, explica Cisternas.
La fase experimental estuvo a cargo del Doctor Marcos Flores, y la fase de los cálculos computacionales, llevados a cabo sobre supercomputadores en Chile y Argentina, fue liderado el académico de la Universidad de La Frontera, quien además efectuó el análisis matemático para determinar tanto la interacción de las moléculas entre ellas y de ellas con la superficie.
El siguiente paso del equipo será “Aplicar la metodología hacia otras moléculas de interés y analizar transiciones de fase relacionadas al proceso de autoorganización”, señaló el Doctor Flores.
El resto del equipo científico estuvo compuesto por Eugenio Vogel, de la Universidad de la Frontera y en la contraparte argentina se sumaron Gonzalo dos Santos, de la Universidad de Mendoza y ntonio Ramírez-Pastor, de la Universidad de San Luis.
.
Trabajo de referencia | El trabajo titulado “Self-assembled monolayer formation of pentamers-like molecules onto FCC(111) surfaces: the case of curcuminoids onto Au(111) surface (“Formación monocapa autoensamblada de moléculas similares a pentámeros en superficies FCC (111): el caso de los curcuminoides en la superficie Au (111)”), apareció en la revista NanoExpress: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2632-959X/ab8961
.
.
.
.
.
Científicos brasileños estudiaron la morfología de las alas de estas aves para identificar las características que las hacen ejecutar un vuelo sin ruido.
.
Image by Free-Photos from Pixabay
.
.
La industria aeronáutica ha venido siendo presionada por las agencias reguladoras de la aviación a disminuir los niveles sonoros que generan las aeronaves que fabrican, de manera tal que para el año 2030 no sea más posible oír fuera del perímetro aeroportuario el ruido de un avión al despegar o aterrizar. Una de las soluciones para este problema fue la que hallaron científicos de la Universidad de Campinas (Unicamp), en Brasil, en las alas de lechuzas y los búhos (Strigiformes).
Al estudiar la aerodinámica del vuelo de estas aves, considerado como el más silencioso, los investigadores del Laboratorio de Ciencias Aeronáuticas de la Facultad de Ingeniería Mecánica (FEM) de la Unicamp, en colaboración con sus pares del Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), con sede en la localidad de São José dos Campos, y de la Universidad Lehigh, en Estados Unidos, identificaron características en sus alas que, al mimetizárselas en las alas de los aviones, permiten proyectar aeronaves más silenciosas.
“Desarrollamos un modelo numérico matemático para simular algunas características de las alas de las lechuzas y los búhos en las alas de los aviones y comprobamos mediante experimentos que esto permite proyectar aeronaves más silenciosas”, dice William Wolf, docente de la FEM-Unicamp y uno de los responsables del proyecto en su brazo brasileño.
De acuerdo con el investigador, los aviones tienen diversas fuentes de ruidos aerodinámicos que se generan debido a la turbulencia en el escurrimiento de aire que pasa alrededor de sus alas. Esta turbulencia genera perturbaciones que convierten a la energía de la velocidad del aire en ondas acústicas.
En el despegue, cuando las aeronaves deben desarrollar su potencia máxima para alzar vuelo, la mayor parte del ruido la genera el motor. En tanto durante el aterrizaje, cuando la potencia del motor disminuye, las principales fuentes de ruidos aerodinámicos pasan a ser el tren de aterrizaje y las superficies hipersustentadoras, compuestas por las alas, los flaps y los slats, que son dispositivos móviles situados en las alas cuya función consiste en expandir la superficie y aumentar la sustentación de las aeronaves. “El ruido aerodinámico es provocado por la turbulencia en esos puntos de la aeronave”, explica Wolf.
En los últimos años, los nuevos motores aeronáuticos se han vuelto más eficientes y también mayores, por eso deben estar más cerca de las alas de las aeronaves para apartarse del suelo. Esta aproximación genera una interacción entre el ruido provocado por el motor y los bordes de fuga –la parte posterior de las alas–, que causa una dispersión acústica y aumenta el ruido de las nuevas aeronaves, explica Wolf.
Con el fin de hallarle una solución a este problema, los investigadores estudiaron la morfología de las alas de las lechuzas y los búhos para identificar las características que hacen que el vuelo de estas aves sea silencioso, a los efectos de reducir el ruido.
Los científicos observaron que las alas de las lechuzas y los búhos poseen plumas aterciopeladas, con franjas elásticas y porosas tanto en la zona frontal como en la parte posterior –los bordes de ataque y de fuga–, que rompen las estructuras de turbulencia en partes menores y disminuyen el ruido. Asimismo, los bordes de fuga son ligeramente serrados, lo que también contribuye para reducir el ruido durante el vuelo.
“Todos estos elementos encontrados en las alas de las lechuzas y los búhos actúan de manera tal de reducir el ruido que producen estas aves”, afirma Wolf.
Con base en estas constataciones, los investigadores desarrollaron un sistema de alas con flecha de la zona posterior, cuando la inclinación se orienta hacia la parte frontal de la aeronave. Esta alteración permitió reducir la dispersión del ruido del motor en el borde de fuga, modificando la difracción acústica y disminuyendo la generación de ruido.
Esta investigación, apoyada por la FAPESP, resultó en el depósito de patentes en Europa y en Estados Unidos sobre este nuevo concepto de proyecto de alas silenciosas. Los estudios se concretaron en colaboración con científicos del ITA, de la Universidad de Poitiers, en la Francia, y de Airbus.
El ruido en los trenes de aterrizaje
Los investigadores de la Unicamp también han desarrollado proyectos en esta área de investigación denominada aeroacústica en asociación con Boeing. En colaboración con ingenieros de la empresa aeroespacial estadounidense, evaluaron los efectos de la turbulencia en el tren de aterrizaje de una aeronave modelo 777 de la compañía, mediante simulaciones computacionales y técnicas estadísticas.
Los análisis indicaron que las principales fuentes de ruido en ese componente está constituida por las cavidades existentes en las ruedas y en el fuselaje de las aeronaves, empleadas para replegar el tren de aterrizaje durante el vuelo.
“Descubrimos que, a determinadas frecuencias excitadas por el escurrimiento turbulento, algunas de esas cavidades exhiben efectos de resonancia que generan un ruido muy intenso y que puede ser extremadamente perturbador para los oídos humanos”, dice Wolf.
Para efectuar las simulaciones, que demandaron 7,5 millones de horas de computación procesando los datos durante seis meses seguidos, se empleó una supercomputadora en Estados Unidos con 3.200 mil núcleos de procesamiento en simultaneidad.
“Fue una de las mayores simulaciones computacionales realizadas por Boeing. Una simulación por sí sola generó 50 terabytes de datos”, afirma Wolf.
Las aplicaciones en otras áreas
Los descubrimientos realizados en estudios de aeroacústica se han aplicado en otras áreas, como en la industria automotriz y en la de ventilación industrial, y en proyectos de turbinas eólicas.
A ejemplo de las alas de aviones, los álabes o paletas de las turbinas eólicas y los ventiladores industriales también se ven directamente afectados por la turbulencia, tanto en la parte frontal como en la parte posterior. En este caso, los bordes de ataque y de fuga generan ruido, según las observaciones de los investigadores en proyectos desarrollados en asociación con General Electric (GE), en el caso de los aerogeneradores, y con la empresa FanTR, fabricante de ventiladores industriales.
En tanto, en los automóviles, la turbulencia provoca tanto el aumento del consumo de combustible, en razón del aumento del arrastre, como de la generación de ruido, que les causa molestias al conductor y a quienes van junto con él.
Este último problema tiende a volverse aún más notorio en los próximos años, con el desarrollo de los vehículos eléctricos, autónomos y voladores. Por eso ha empezado a ser objeto de una mayor atención en la industria automotriz y, en el caso de los coches voladores, también de la industria aeronáutica, apunta Wolf.
Con el avance de los vehículos eléctricos, que generan menos ruido, la industria automotora deberá redoblar sus esfuerzos con miras a disminuir el ruido de otras fuentes en los automóviles. En tanto, en el caso de los coches autónomos, con la menor necesidad de prestarle atención a la conducción, los pasajeros podrán interactuar más en el interior del vehículo y dedicarse a otras actividades. “Pasarán estar más sensibles ante los ruidos externos generados por la turbulencia”, estima el investigador.
A su vez, los vehículos voladores, con despegue vertical, exhibirán altos niveles de ruido. “Si los drones pequeños ya muestran un alto nivel de ruido actualmente, cabe imaginar lo que será con diversos coches voladores transportando gente en una ciudad como São Paulo”, ejemplifica Wolf.
.
.
.
.
