Agencias

Un equipo internacional creó una flota de robots voladores inspirados en animales como las abejas o las avispas, que pueden construir estructuras impresas en 3D mientras vuelan, lo que puede ser muy útil para construir viviendas o infraestructuras en zonas remotas o de difícil acceso.

Los detalles de estos robots, que fueron diseñados por Investigadores del Imperial College de Londres y de Empa -los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales-, se publicaron esta semana en la revista Nature.

Aunque el sector de la construcción ya emplea robots terrestres para la construcción "in situ", estos suelen estar limitados por la altura máxima a la que pueden operar y, en el caso de los sistemas a gran escala, deben estar conectados a una fuente de alimentación, circunstancias que reducen su maniobrabilidad.

Como las abejas

A diferencia de los robots terrestres, los constructores naturales, como las abejas, las termitas y las golondrinas, son flexibles y se adaptan al entorno mientras vuelan.

Inspirándose en estos animales, Mirko Kovac -del Imperial- y sus colegas diseñaron un nuevo modelo de robot aéreo que, supervisado por un equipo humano, es capaz de construir estructuras en 3D.

Los drones de la flota, o Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM), trabajan de forma cooperativa a partir de un único plano, adaptan sus técnicas sobre la marcha y son totalmente autónomos mientras vuelan, aunque están supervisados por un operario que comprueba su trabajo e interviene -si es necesario-, según la información que le proporcionan los propios drones.

La flota está formada por "BuilDrones", que depositan materiales durante el vuelo, y "ScanDrones", que controlan la calidad y miden continuamente la producción de los "BuilDrones" y les informan de los siguientes pasos de fabricación.

"Hemos demostrado que los drones pueden trabajar de forma autónoma y en tándem para construir y reparar edificios, al menos en el laboratorio. Nuestra solución es escalable y podría ayudar a construir y reparar edificios en zonas de difícil acceso en el futuro", afirma Kovac.

La prueba

Para probarlos, los investigadores desarrollaron cuatro mezclas de cemento a medida para que los drones construyeran.

Durante la construcción, los drones evaluaron la geometría impresa en tiempo real y adaptaron su comportamiento para asegurarse de que cumplían las especificaciones.

Usando una espuma a base de poliuretano, construyeron un cilindro de prueba de 2,05 metros de altura (72 capas) y otro de 18 centímetros de altura (28 capas) con un material parecido al cemento y diseñado a medida.

Las estructuras se construyeron con una precisión de 5 milímetros, medida aceptable dentro de los requisitos de construcción del Reino Unido.

Los autores creen que esta tecnología ofrece posibilidades futuras para construir y reparar estructuras en lugares altos o de difícil acceso como zonas hostiles, remotas o con riesgo de desastres naturales.

A partir de ahora, el equipo trabajará con empresas de construcción para validar las soluciones y proporcionar capacidades de reparación y fabricación. "Nuestra flota de drones podría ayudar a reducir los costos y riesgos de la construcción en el futuro", concluye Kovac.

Los astrocitos son las células no neuronales más numerosas del cerebro y, según un nuevo estudio, son claves para entender el funcionamiento de una región del cerebro relacionada con los estados de ánimo y en los sistemas de recompensa.

La investigación destaca la importancia de estudiar las redes neurona-astrocito en el núcleo accumbens -región del cerebro que desencadena conductas orientadas a la recompensa-, como objetivos terapéuticos en patologías como la adicción o la depresión, relacionadas con los cambios en los circuitos de recompensa del cerebro.

El estudio que publica Nature Communications está firmado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España.

El núcleo accumbens está compuesto tanto de neuronas como de astrocitos y hasta ahora se asumía que las primeras eran las únicas responsables de sus funciones, señaló Marta Navarrete, investigadora del CSIC en el Instituto Cajal y una de las firmantes del estudio.

Se descubrió que los astrocitos del núcleo accumbens responden de manera diferencial a señales procedentes de distintas regiones involucradas en tareas como la memoria y el aprendizaje (hipocampo), las emociones (amígdala) o en la toma de decisiones y que se organizan en redes específicas.

Los astrocitos son capaces de integrar señales de información de manera no lineal, lo que revela la red neurona-astrocito como clave en las propiedades de integración del núcleo accumbens.

Estos resultados, dice Navarrete, revelan la necesidad de estudiar mapas funcionales y no solo neuronales, pues han demostrado que los astrocitos desempeñan un rol activo en la función sináptica y en el procesamiento de información neuronal mediante el intercambio de señales con las neuronas.

El equipo puso en marcha una nueva herramienta de estudio que les permitió analizar, por primera vez, circuitos neurona-astrocito específicos.

"Se trata de un sensor de calcio con el que pudimos desarrollar un análisis espacial de la actividad de los astrocitos a gran escala. Es un método muy versátil para analizar tejido fijado ex vivo e in vivo", explica la investigadoraIrene Serra.

La combinación de esta nueva herramienta con técnicas experimentales permitió avanzar en el estudio de las redes neurona-astrocito y "puede ser de gran utilidad para continuar en el camino de conocer el funcionamiento de los circuitos de recompensa".

La cantidad de personas que vivirán con diabetes tipo 1 (DT1) en todo el mundo casi se duplicará en 2040, según un estudio basado en modelos, el cual cifra en 8,4 millones los afectados de esta enfermedad en 2021.

El estudio que publica The Lancet Diabetes and Endocrinology predice que entre 13,5 y 17,5 millones de personas tendrán en 2040 DT1.

Aunque históricamente se ha considerado una enfermedad de aparición en la infancia, en 2021 se estimó que había más adultos (316.000) diagnosticados que niños y adolescentes (194.000), con una edad media de diagnóstico de 32 años.

Los datos sobre la prevalencia y la mortalidad de esta enfermedad "raramente están disponibles en la mayoría de los países", indica la publicación, y este estudio proporciona estimaciones de modelos que son altamente comparables con los datos observados.

El equipo elaboró un modelo con datos sobre su prevalencia en la infancia, la adolescencia y la edad adulta en 97 países, junto con datos de incidencia a lo largo del tiempo de 65 países y datos de mortalidad de 37 países para predecir esas variables para 2021 en 201 países, con proyecciones de la prevalencia futura hasta 2040.

La precisión de las estimaciones se comprobó con datos de prevalencia del mundo real de 15 países. El modelo estimó que en 2021 había 8,4 millones de personas con DT1, de las que el 18% tenía menos de 20 años, el 64% entre 20 y 59 y el 19% más de 60 años.

El modelo estima que en 2040 los afectados serán entre 13,5 y 17,5 millones de personas y sitúa los mayores aumentos relativos en los países de renta baja y en los de renta media.

"Dado que se prevé que la prevalencia de personas con DT1 aumente en todos los países hasta los 17,5 millones de casos en 2040, nuestros resultados alertan sobre las importantes implicaciones negativas para las sociedades y los sistemas de Salud, indicó Graham Ongle de la Universidad de Sidney y firmante del estudio.

"Existe la oportunidad de salvar millones de vidas en las próximas décadas elevando el nivel de atención de la DT1 (incluida la garantía del acceso a la insulina y otros suministros) y aumentando el conocimiento de signos y síntomas".