Crean dispositivo que usa la luz para transmitir información a gran velocidad

22 11 2011

BBC Mundo, Tecnología
Investigadores de la Universidad de Stanford en Estados Unidos crearon un dispositivo a escala nanométrica que transmite información a velocidades ultrarrápidas y es mil veces más eficiente que las tecnología actuales.

Se trata de Nanophotonic y puede transmitir información a una velocidad de 10.000 millones de bits por segundo.

De acuerdo con los investigadores de la Escuela de Ingeniería, la base del funcionamiento del pequeño aparato es que la información usa la luz para viajar.

El dispositivo Nanophotomic es un importante paso hacia la creación de un chip transmisor de información que tenga como fuente la luz, indicaron los investigadores, de acuerdo con Andrew Myers, director asociado del departamento de comunicaciones de dicha escuela.

El equipo de investigadores demostró que un diodo emisor de luz de escala nanométrica (light-emitting diode, o LED por sus iniciales en inglés) consume menos energía que los sistemas usados hoy en día que se basan en el láser.

En el corazón de la pequeña unidad, los ingenieros han insertado pequeñas islas de arseniuro de indio, material que ante un impulso eléctrico, emite luz.

Según sus creadores, Nanophotonic es «2.000 veces más eficiente en términos de uso de energía» que otros aparatos usados en la actualidad.

Futuro

Investigadores. Cortesía: Universidad de Stanford
Los investigadores aseguran que el diodo que crearon combina la transmisión de la luz y las funciones de modulación.

La profesora asociada de la facultad de Ingeniería Electrica, Jelena Vuckovic, y el estudiante del doctorado en Ingeniería Eléctrica, Gary Shambat, anunciaron la matearilización del dispositivo en un artículo publicado en la revista especializada Nature Communications.

A inicios de este año, Vuckovic había producido una unidad láser a escala nanométrica. Sin embargo, ese aparato sólo pudo funcionar a temperaturas inferiores a 150 grados Kelvin.

«El nuevo dispositivo opera a temperatura ambiente y podría representar un paso importante en la nueva generación de chips para computadoras».

«Fuentes de luz, que requieran bajo consumo de energía y que puedan ser controladas eléctricamente, son fundamentales para las nuevas generaciones de sistemas ópticos, pues podrán satisfacer la creciente demanda de energía por parte de la industria de las computadoras», indicó Vuckovic.

El LED es un tipo de diodo que emite luz más o menos a una sola longitud de onda, muy parecida a la que emite el láser.

«Tradicionalmente, los ingenieros han pensado que sólo el láser puede comunicar información a gran velocidad y con mínimo consumo de energía», señaló Shambat.

«Nuestro Nanophonic, hecho con un único LED, puede llevar a cabo las mismas tareas que los lásers, pero con mucho menos consumo de energía».

Nanophonic es considerado por los investigadores que lo diseñaron con una clave en la tecnología informática del futuro.





La luz, herramienta prometedora contra el cáncer

10 11 2011

Una nueva terapia que combate tumores utilizando ondas de luz parece ser una herramienta prometedora en el combate de cáncer, afirman científicos en Estados Unidos.

El tratamiento requiere que el paciente tome un medicamento que se adhiere al tumor y sólo se activa con ondas específicas de luz.

La investigación, afirman los científicos en la revista Nature Medicine, muestra que el tratamiento es altamente preciso y no daña al tejido adyacente, como ocurre con las terapias que se utilizan actualmente.

Los expertos han calificado al avance de «prometedor».

Los tratamientos actuales de cáncer se dividen en tres categorías: eliminación del tumor con radiación, extracción quirúrgica del tumor y uso de medicamentos para matar las células cancerosas.

Todos éstos tienen efectos secundarios y todos pueden dañar al tejido sano.

En la nueva investigación, los científicos del Instituto Nacional de Cáncer en Maryland, utilizaron un anticuerpo que es dirigido a proteínas ubicadas en la superficie de células cancerosas.

Posteriormente adhieren un compuesto químico, llamado IR700, al anticuerpo. Y después disparan ondas de luz del infrarrojo cercano que se encargan de activar al IR700.

Las longitudes de onda del espectro infrarrojo cercano pueden penetrar varios centímetro la piel humana.

Para probar la combinación de anticuerpo y compuesto químico, los investigadores implantaron un tipo de tumores, llamado carcinoma esponicelular, en la espalda de ratones.

Posteriormente les dieron el fármaco y los expusieron a luz de infrarrojo cercano.

Reducción significativa

«Tanto el uso de anticuerpos como la terapia fotodinámica para atacar de forma específica células cancerosas han sido exitosos en el tratamiento de algunos tipos de cáncer. Así que combinar las dos terapias es ciertamente un plan estimulante»

Dra. Laura McCallum

«El volumen del tumor se redujo de forma significativa -afirman los investigadores- comparado con los tumores del grupo de control».

«Y la supervivencia de aquéllos resultó significativamente prolongada».

«Esta muerte selectiva minimiza el daño a las células sanas», agrega.

Según los autores, la combinación muestra que es «un prometedor agente terapéutico y de diagnóstico para el tratamiento de cáncer».

«Aunque no observamos toxicidad en nuestros experimentos, la traslación clínica de este método requerirá estudios formales sobre toxicidad» agregan.

La doctora Laura McCallum, de la organización Cancer Research Uk, señala que la investigación es prometedora.

«Tanto el uso de anticuerpos como la terapia fotodinámica para atacar de forma específica células cancerosas han sido exitosos en el tratamiento de algunos tipos de cáncer».

«Así que combinar las dos terapias es ciertamente un plan estimulante».

«Pero es importante notar que este trabajo fue llevado a cabo en ratones, asó que todavía estamos en las primeras etapas y es muy pronto para saber si funcionará en pacientes con cáncer».

La experta agrega que éste campo de investigación tiene mucho potencial en el combate de cáncer.

Actualmente también se está investigando el uso de anticuerpos para poder hacer llegar otros tratamientos, como la radiación, directamente a las células cancerosas.