miércoles, 16 de diciembre de 2015

de Drones y otras cosas

Artículo escrito por Carlos Ganado Alcocer, ingeniero aeronáutico.

La definición más general de drone (o dron) es la siguiente: vehículo volador más pesado que el aire (no se incluyen aquí los globos o zepelines) no tripulado y teledirigido por ondas electromagnéticas (ya sean provenientes de un satélite o de un mando teledirigido). El término parece muy moderno, sin embargo, las bombas V-1 y V-2 de la segunda guerra mundial ya se denominaban así (Mayor Seversky: “el poder aéreo, clave de la supervivencia”). Otro nombre para el mismo significativo es el de UAV (unmanned aerial vehicle), quizás más utilizado en terminología militar.

En el presente artículo nos centraremos en los drones de ala giratoria, y en particular en los de tres o más motores, dado que son las aeronaves más novedosas y prácticamente los aviones (ala fija) y helicópteros teledirigidos no presentan diferencias en cuanto a actuaciones en vuelo respecto a sus homólogos tripulados. Además, dichos drones son un valor en auge, al menos en la industria juguetera, dado que han sido el regalo estrella de las navidades 2014-2015.

Los drones que vamos a estudiar se distinguen por el número de motores que tengan y los más comunes (desde el punto de vista comercial) son: tricóptero, cuadricóptero, hexacóptero y octocóptero. El número de motores cambia el nombre pero no las actuaciones de la aeronave, simplemente tendrá más o menos potencia para moverse (en función también del tamaño de hélice que se utilice).

En primer lugar, es conveniente conocer el principio físico más importante que afecta a estos drones, que es el mismo que concierne a los helicópteros: el equilibrio de momentos. El momento se define en física como una fuerza por un brazo o longitud, dando lugar a un giro. También se llama “par” porque dos fuerzas diametralmente opuestas de sentidos contrarios y con brazos idénticos, dan lugar a que el sólido gire alrededor de un eje.

Una hélice rotando crea un momento igual y de sentido contrario que, por el principio de acción-reacción de Newton, si no se compensa de alguna forma, hace que la aeronave se halle en desequilibrio, esta es la razón por la cual, si en un helicóptero falla el rotor de cola o antipar, todo el fuselaje del helicóptero empezará a girar en sentido contrario a las palas, para compensar el par creado por el rotor principal.

En lo referente a equilibrio del par, los drones en estudio, solo se diferencian entre ellos en función de si el número de rotores es par o impar, por tanto, solo se estudiará el tricóptero y cuadricóptero y comenzaré por el último, por ser más sencillo.

En un cuadricóptero se tienen 4 motores generando cada uno de ellos un par, que se transmite al centro de masas. De la misma forma que una fuerza se anula o equilibra con otra igual y de sentido contrario, un momento también se equilibra con otro de la misma magnitud y sentido contrario. Para conseguir el equilibrio de momentos, el sentido de rotación es el mismo en los motores diametralmente opuestos y justo el contrario en los otros de tal forma que en el centro se produce el equilibrio y la aeronave se mantiene estable. En otras palabras, en un cuadricóptero 2 hélices giran en un sentido y las otra 2 en el otro; en un hexacóptero tendremos 3 y 3; en un octocóptero 4 y 4.

En un tricóptero, la situación es distinta. Ya no podemos compensar el par con parejas de motores girando en sentidos opuestos, porque faltaría siempre uno. Lo que se hace es una compensación del par, motor a motor, individualmente. El mecanismo es más complejo y consiste en poner dos hélices por motor, girando cada una en sentido opuesto a la otra, como se observa en las figuras siguientes. También se puede equilibrar el par haciendo que dos rotores giren en un sentido y el restante en el contrario pero con más potencia de tal forma que la suma de momentos en el centro de masas sea nula. Este segundo método requiere una electrónica algo más compleja, pero con la capacidad actual de programación, no es para nada inalcanzable.

El equilibrio de momentos es muy importante porque permite al drone volar de forma estable y pararse en el aire.

En este punto se estudiarán los distintos movimientos que puede hacer un drone en el aire:

• Ascenso vertical: todos los motores dan el mismo empuje y cuando su fuerza total vence al peso, el drone sube.

• Descenso vertical: todos los motores dan el mismo empuje pero para que la aeronave caiga, el empuje total debe ser inferior al peso (la diferencia será pequeña para que el descenso sea controlado)

• Movimiento frontal y trasero: en el caso de drones de número de rotores par, por ejemplo el cuadricóptero, para ir hacia delante los rotores de atrás dan más empuje que los de delante. Esto hace que el drone se incline hacia delante proporcionando una componente de fuerza propulsiva en esa dirección. Para ir hacia detrás serán los de delante los que den más potencia. En el caso de tricópteros se pueden tener dos configuraciones en función de lo que se considere delante y detrás en el drone. Así puede ocurrir que haya un rotor que dé más potencia que los otros dos, o bien, dos rotores que den más potencia que el restante.

• Movimiento lateral: en un cuadricóptero, estamos ante un subcaso del apartado anterior. Si se quiere desplazar el drone a la derecha habrá que dar más potencia sobre los rotores de la izquierda y viceversa. Si se quiere desplazar el drone en otra dirección cualesquiera, habrá que jugar con la potencia de cada rotor para conseguir el movimiento deseado. En el caso de los tricópteros, sería exactamente igual que en el caso de movimiento frontal, sólo que ahora se considera al frente, la dirección deseada.

• Giro alrededor del centro de masas del drone: en cuadricópteros, simplemente se da menos potencia a dos motores diametralmente opuestos para que se haga efectivo el momento creado por los otros dos motores, dando lugar a un giro en el sentido deseado. Al descender la potencia de la mitad de los motores puede ocurrir que la sustentación ahora sea inferior al peso y por esto, es muy frecuente perder altura en esta maniobra.

En el tricóptero el giro alrededor de centro de masas se consigue de forma diferente si cada motor tiene doble hélice o si es de hélice única.

En el primer caso, sencillamente se da más potencia a las hélices de arriba de todos los motores que a las de abajo o viceversa en función de si queremos la rotación en un sentido u otro.

En el caso de tricópteros con motores de una sola hélice por rotor, se necesita un complejo sistema electrónico con programación para dar más potencia a un rotor en cada momento, cambiando continuamente de rotor para mantenerse en el mismo punto. En la siguiente figura se observa un cuadricóptero girando en sentido anti horario y un tricóptero que en función de la lógica que lleve su procesador girará en un sentido u otro según la potencia de cada rotor (en la figura lleva sentido anti horario pero podría ser horario).

• Viraje: este movimiento es combinación de otros dos movimientos: una rotación alrededor del centro de masas del drone (que se haría come se ha explicado en el punto anterior) y a la vez una rotación alrededor de otro eje distinto (este último movimiento en realidad consiste en un desplazamiento frontal, dar más potencia a los rotores traseros). De esta forma mientras se desplaza hacia delante, el drone está girando sobre sí mismo y describe un arco de circunferencia. El viraje exige ya cierta pericia por parte del piloto.

También se podría hacer el viraje, sin necesidad de que el drone rotase sobre sí mismo, en este caso el morro estaría continuamente apuntando al eje del viraje y se harían movimientos laterales infinitesimales y cambiando continuamente la dirección, para ir recorriendo el arco.

• Movimiento helicoidal: este movimiento es combinación del viraje (en sus dos versiones, con o sin rotación propia) más ascenso o descenso vertical, de tal forma que se describe una hélice, como se observa en la figura.

• Acrobacias: cuando se habla de acrobacias de un drone nos referimos a otro tipo de giro. En este caso sería alrededor del eje transversal y daría la vuelta entera (una voltereta). Para ello, en un instante diminuto de tiempo se paran los motores de delante y se da un empuje impulsivo a los de atrás, creando un gran momento alrededor del eje transversal que provoca la voltereta. Si se quiere una voltereta invertida solo hay que parar los motores traseros y dar el impulso extra con los delanteros.

También se podría hacer la misma pirueta lateral si jugamos de la misma forma tomando por parejas los rotores laterales (en este caso el giro sería alrededor del eje longitudinal del drone).

Por último podemos estudiar el giro alrededor de un eje diagonal, el que une dos rotores. En este caso se han de parar en ese instante infinitesimal de tiempo 3 rotores: los dos unidos en la diagonal de giro y otro más. El restante recibe el impulso y provoca el giro.

En los tricópteros es muy similar, se paran dos rotores y se impulsa con el tercero.

Los drones comerciales vienen preparados para realizar la acrobacia de manera muy sencilla, ya que la única indicación que hay que dar en el mando es la dirección de giro y presionar el botón de acrobacia. Este movimiento conviene hacerlo a cierta altura porque al pararse varios rotores, aunque sea durante un instante de tiempo, la sustentación cae mucho y el drone pierde altura.

Combinando todos estos movimientos se puede disfrutar de un rato de pilotaje del drone.

Una pregunta que probablemente el lector se haga puede ser: si el drone puede hacer exactamente lo mismo que el helicóptero, es decir, moverse en las tres dimensiones y quedarse quieto sobre un punto, ¿qué aporta el drone respecto del helicóptero?

La respuesta es sencilla, aparte de que el helicóptero no puede hacer las acrobacias (como mucho el looping, pero este no sería un giro sobre uno de sus propios ejes), el drone aporta:

• En primer lugar, una mayor estabilidad y maniobrabilidad.

• En segundo lugar, mayor sencillez mecánica. El helicóptero tiene un rotor principal articulado que para permitir todos los movimientos, necesita un mecanismo complejísimo.

• En tercer lugar, la propulsión obtenida para un mismo tamaño de hélice, es mayor. Aunque este no es un parámetro comparable, habría que comparar la propulsión del helicóptero equivalente.

Por otra parte los hándicaps de los drones son:

• El gran consumo de combustible, al tener que mover más rotores que el helicóptero, lo que se traduce en los drones de juguete por una autonomía que rara vez dura más de 15 minutos.

• Si en un futuro quisiéramos implementarlo a nivel de aeronave para transportar humanos habría que buscar un medio para reducir el ruido que afecta a la cabina.

Actualmente los drones se utilizan para la grabación aérea (dando unas tomas espectaculares), también se utilizan en la detección de grietas de edificios, inspección de aerogeneradores, seguimiento de manifestaciones o carreras populares y otros eventos deportivos, control de huertas, espionaje y usos recreativos de aeromodelismo y pilotaje. Las debilidades se hallan en la bajísima duración de las baterías y en que una pequeña ráfaga de viento, desestabiliza al drone y puede caer.

En dimensiones grandes, para transporte humano o de mercancías, es difícil que el cuadricóptero llegue a sustituir al helicóptero, porque a pesar de que el helicóptero necesita un rotor costosísimo, el precio de 3, 4 ó más hélices con sus respectivos mantenimientos, encarecerían mucho el valor del cuadricóptero tripulado, no obstante si el coste de las hélices y demás sistema propulsivo se redujera, dicha sustitución sería tan rápida como la que le devino a la carroza cuando se inventó el coche. A nivel de aeromodelismo, el drone ha superado por mucho al helicóptero y se justifica porque los materiales utilizados son muy baratos: 4, 10 e incluso 20 hélices son más baratas que el rotor articulado de un helicóptero. Sin embargo el paso a dimensiones grandes será más costoso por los requerimientos de seguridad que imponen las normas de certificación aeronáutica.

Imágenes: Archivo de Carlos Ganado Alcocer

fuente : http://noticiasdelaciencia.com/not/17436/usar-drones-para-hacer-seguimientos-de-animales-en-su-medio-natural/

salu2 a tod@s y feliz cumpleaños a Marito pues esta de cumpleaños

Mr. Moon.

La vida es un 10% como viene y un 90% como la tomamos.

miércoles, 25 de noviembre de 2015

100 años de la relatividad

Esta es la transcripción de la conferencia que dio Einstein en la Academia Prusiana de Ciencias que hemos comentado anteriormente.

Dado que estamos celebrando el centenario de la teoría creo que es una buena idea tener una traducción al castellano. A eso vamos…

Las ecuaciones de campo de la Gravitación

Albert Einstein

En dos artículos recientes he mostrado como se puede llegar a las ecuaciones de campo de la gravitación que están en acuerdo con el postulado de la relatividad general, es decir, que en su forma general son covariantes respecto a un cambio arbitrario de variables espaciotemporales.

Históricamente, estas ecuaciones de desarrollaron según la siguiente secuencia. Primero, encontré ecuaciones que contenían a la teoría Newtoniana como una aproximación y que eran también covariantes bajo cambios de coordenadas arbitrarios de determinante 1. Posteriormente encontré que esas ecuaciones eran equivalentes a unas covariantes en general si el escalar del tensor de energía de la “materia” se anula. El sistema de coordenadas podría ser entonces seleccionado por la regla simple de que $\sqrt{-g}$ tenía que ser forzosamente igual a 1, lo que da lugar a una inmensa simplificación de las ecuaciones de la teoría. Sin embargo, tiene que ser mencionado que esto requiere de la introducción de la hipótesis de que el escalar del tensor de energía de la materia se anula.

Recientemente he encontrado que uno puede deshacerse de esta hipótesis sobre el tensor de energía de la materia simplemente insertándolo en las ecuaciones de campo de un modo ligeramente diferente. Las ecuaciones de campo para el vacío, sobre las que basé la explicación del perihelio de Mercurio, permanecen inalteradas por esta modificación. Para no forzar al lector a consultar constantemente las publicaciones previas, repetiré aquí las consideraciones en su completitud.

Podemos derivar del bien conocido covariante Riemann de rango cuatro el siguiente covariante de rango dos:

Las diez ecuaciones con covariancia general del campo gravitatorio en el caso de que la “materia” está ausente se obtienen para la situación

Estas ecuaciones pueden ser simplificadas eligiendo el sistema de referencia en el que $\sqrt{-g}=1$ . Entonces $S_{im}$ se anula debido a (1b), por lo tanto uno obtiene en lugar de (2)

Aquí hemos empleado

cuyas componentes las llamaremos las “componentes” del campo gravitacional.

Si existe “materia” en el espacio considerado, entonces su tensor de energía aparece en la parte derecha de (2) y (3) respectivamente. Escribiendo

donde hemos empleado

$T$ es el escalar del tensor de energía de la “materia” y el lado derecho de (2a) es un tensor. Si elegimos de nuevo el sistema de coordenadas de la manera familiar obtendríamos en lugar de (2a) las siguientes ecuaciones equivalentes

Asumimos, como es usual, que la divergencia del tensor de energía de la materia se anula al considerarlo en el sentido del cálculo diferencial generalizado (teorema energía-momento). Al especializar la elección de coordenadas de acuerdo con (3a), esto significa básicamente que el $T_{im}$ ha de satisfacer las condiciones

Cuando uno multiplica (6) por $\dfrac{\partial g^{im}}{x_\sigma}$ y suma sobre $i$ y $m$ , uno obtiene a causa de (7)

que se sigue de (3a), la ley de conservación para la materia y el campo gravitatorio combinados en la forma:

donde $t^\lambda_\sigma$ (el “tensor energía” del campo gravitacional) viene dado por:

Las razones que me motivaron para introducir el segundo término del lado derecho de (2a) y (6) solo se harán transparentes en lo que sigue, pero son completamente análogas a aquellas que acabamos de citar (p. 785).

Cuando multiplicamos (6) por $g^{im}$ y sumamos sobre $i$ y $m$ , obtenemos tras un cálculo simple

Captura de pantalla de 2015-11-23 18:58:39

donde, al igual que en (5), hemos usado la abreviación

Se ha de notar que nuestro término adicional es tal que el tensor de energía del campo gravitacional ocurre en (9) en pie de igualdad con el de la materia, que no era el caso para la ecuación (21) l.c.

Además, uno deriva en lugar de la ecuación (22) l.c. y del mismo modo que allí, con la ayuda de la ecuación de energía, las relaciones

Captura de pantalla de 2015-11-23 19:04:12

Nuestro término adicional asegura que esas ecuaciones no añaden condiciones adicionales cuando lo comparamos con (9); entonces no necesitamos hacer otras hipótesis acerca del tensor de energía de la materia más allá de que es consistente con el teorema de energía-momento.

Con esto, HEMOS COMPLETADO FINALMENTE LA TEORÍA GENERAL DE LA RELATIVIDAD COMO UNA ESTRUCTURA LÓGICA. El postulado de la relatividad en su forma más general (la cual hace a las coordenadas espaciotemporales meros parámetros sin significado físico) nos conduce necesariamente a una teoría de la gravitación muy específica que también explica el movimiento del perihelio de Mercurio. Sin embargo, el postulado de la relatividad general no nos puede revelar nada nuevo ni diferente acerca de la esencia de los variados procesos en la naturaleza respecto a lo que la teoría especial de la relatividad ya nos ha enseñado. Las opiniones que he emitido aquí en ese sentido eran erróneas. Cada teoría física que es consistente con la teoría especial de la relatividad puede, por medios del calculo diferencial absoluto, ser integrada en el esquema de la teoría de la relatividad general – sin que esta nos proporcione ningún criterio acerca de la admisibilidad de tal teoría física.

Salu2 a tod@s

Mr. Moon.

La vida es un 10% como viene y un 90% como la tomamos.

lunes, 9 de noviembre de 2015

Nuevas ideas contra la Anemia

La anemia afecta en todo el mundo a casi un 25% de la población. Más de 1600 millones de personas la padecen y en concreto, la denominada anemia ferropénica (causada por un déficit de hierro) es la más habitual, llegando a afectar a más de 700 millones, con una prevalencia 2,5 veces mayor en países subdesarrollados.

Una alimentación pobre, en calidad y cantidad, con predominio de alimentos vegetales, se presenta como uno de los principales factores de riesgo para padecerla. De hecho, se estima que alrededor de 3000 millones de personas en el mundo pueden sufrir deficiencia de hierro.

En mayo de 2008, Christopher Charles había terminado su licenciatura en ciencias biomédicas en la universidad canadiense de Guelph y recibió una beca de la Agencia Canadiense de Desarrollo Internacional (ACDI) para llevar a cabo una investigación en salud epidemiológica en Camboya, un lugar que eligió tras conocer la necesidad de voluntarios y asistentes para un programa de la deficiencia de hierro en la dieta.

Basándose en la idea de que al emplear utensilios de hierro para cocinar se transmite hierro a los alimentos durante su cocción, el investigador y su equipo repartieron pequeños discos de hierro entre las mujeres y les pidieron que los pusieran durante un tiempo en sus ollas. La idea no resultó muy bien acogida por lo que tuvieron que ingeniárselas para lograr su objetivo.

El resultado fue la fabricación de unas pequeñas piezas de hierro con forma de pez que actualmente se comercializan bajo la marca ‘The Lucky Iron Fish’ en casi 70 países, incluido España.

El invento se debe limpiar bien antes de ser usado para posteriormente ponerlo a hervir durante 10 minutos en un recipiente con un litro de agua y un poco de zumo de limón o ácido cítrico, para maximizar la absorción del hierro. Tras ese tiempo, se retira el pez y se cocina normalmente empleando el líquido resultante que, además, se puede conservar durante días. Y con ese sencillo procedimiento, según la empresa, es suficiente para proporcionar el 75% de las necesidades diarias recomendadas de hierro a una familia entera durante 5 años, pasado ese tiempo hay que comprar una pieza nueva.

Claro, a nadie se le escapa que el hierro puede ser tóxico aunque en este caso, se afirma que cada lote está probado para garantizar su seguridad y calidad. Se aseguran de que el hierro que liberan los lingotes para ser absorbido por el cuerpo esté en un nivel que no cause toxicidad así como de que no haya contaminantes en el hierro que pudieran ser perjudiciales para la salud humana. Todo mediante pruebas llevadas a cabo por laboratorios independientes en Phnom Penh y Ontario.

Obviamente habrá quien se esté preguntando si no era más fácil recomendar que se cocinase en ollas hechas de hierro. A este respecto, los investigadores señalan que si bien es cierto que el cocinar en ollas de hierro libera el hierro, es difícil de cuantificar la cantidad del mismo que se libera y si esa sustancia es o no biodisponible (si puede ser absorbida por el cuerpo).

Las sartenes de hierro tienden a oxidarse y el óxido es hierro férrico que no puede ser absorbido por el cuerpo. Para evitar que la sartén de hierro se oxide por lo general hay que “sellar” la sartén por calentamiento a altas temperaturas con aceite y eso lleva a que se bloquee la liberación de hierro durante la cocción.

Por su parte, la pieza diseñada por ellos se hace de un tipo particular de hierro y su forma, tamaño y peso se calculan para liberar aproximadamente 70 microgramos de hierro por gramo después de la ebullición durante 10 minutos en un litro de agua acidificada.

Después de 9 meses usando ‘The Lucky Iron Fish’ en Camboya todos los días, se ha visto una disminución del 50% en la incidencia de la anemia por deficiencia de hierro clínica y un aumento en los niveles de hierro de los usuarios. Además los habitantes han logrado confiar en él y se ha convertido en una parte integral de sus vidas.

Por otro lado, la empresa fabrica en Camboya las piezas que se venden allí (el resto en Canadá) por lo que también está generando empleo en la zona y ofrece la posibilidad en su web no solo de comprar las piezas para uso propio sino también con el fin de donarlas a personas necesitadas.

Se trata éste de un ejemplo de cómo la ciencia y el ingenio de quienes la llevan a cabo puede resolver de manera sencilla y barata problemas que afectan a millones de personas en el mundo desde tiempos inmemoriales.

Sobre la autora: Maria José Moreno (@mariajo_moreno) es periodista

Fuente http://culturacientifica.com/2015/11/05/la-falta-de-hierro-y-como-un-pez-acaba-con-ella/

Salu2 a tod@s y felíz cumpleaños a Daneri

Mr. Moon.

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lunes, 12 de octubre de 2015

Automedicación o haciendo inservibles los antibioticos

Hace algunos días leí sobre como el abuso de los antibioticos en particular sobre la automedicación puede volver inútil un determinado fármaco, me parece tan bueno que lo reproduzco

El camino hacia los antibióticos inservibles

Por César Tomé
8OCT2015

Se acerca el invierno al hemisferio norte y llegan con él los resfriados, las gripes y otras enfermedades que no siempre se tratan como deberían, poniendo así en riesgo no solo la salud de quien la padece sino también de quienes le rodean.

Uno de los mayores problemas al respecto es la automedicación, a pesar de que se trata de un acto muy criticado e incluso mal visto. En países desarrollados, donde el acceso a las medicinas es relativamente sencillo, más del 20% de la población se atreve a escoger por sí misma qué tomar cuando se encuentra mal. Es la población entre 16 y 44 años la más asidua a estas prácticas y las mujeres más que los hombres; las mujeres solteras con estudios universitarios, los hombres que cobran un salario superior a 1.200 euros al mes y los varones inmigrantes tienen más probabilidades de ingerir fármacos sin receta.

Si bien los medicamentos elegidos en esos casos suelen ser analgésicos (contra el dolor), antipiréticos (para tratar la fiebre) y fármacos destinados a aliviar el resfriado común o las molestias de garganta; el gran problema llega con el abuso de antibióticos.

Se les incluye en la definición de medicamentos antimicrobianos y están indicados para el tratamiento de infecciones causadas por bacterias (en el caso de los ataques víricos lo que se tratan son los síntomas y no se puede hacer otra cosa que esperar a que pase el malestar), el problema es que se sabe que éstas se pueden hacer resistentes a los mismos si excede su uso por lo que, a medio plazo, este hecho puede provocar que los antibióticos sean inefectivos para tratar infecciones comunes como le neumonía.

Lo más grave, según los profesionales, es que la tasa de resistencia a estos medicamentos está creciendo, y si no hacemos nada para frenarla, nos podemos enfrentar a una pandemia global.

De la misma forma, se sabe que todo uso de un antibiótico ‘consume’ parte de su eficacia, disminuyendo la capacidad de usarlo en el futuro lo que puede ser dramático si se padece una infección grave que no se puede tratar de otro modo. Asimismo, a esta pérdida de eficacia se suma que desde 1970 apenas se han desarrollado dos nuevas clases de antibióticos. Esto ha provocado que el Centro Europeo para la Prevención y Control de Enfermedades declare que la mayor amenaza a la salud que afronta Europa proviene de microorganismos que se han vuelto resistentes a los antibióticos.

Y quizá lo más llamativo sea que el uso excesivo de antibióticos no solo afecta a quien hace uso de ellos sino también al entorno. Se ha demostrado que la resistencia puede aparecer como un fenómeno de grupo. Es decir, en lugares como hospitales, donde se administra de manera habitual un determinado fármaco (no sobre la misma persona sino en general), aparecen bacterias resistentes al mismo que en el caso de infectar a alguien, no se le podrá tratar al no disponer de medicamentos adecuados.

Con todos estos datos sobre la mesa, la recomendación es clara: únicamente se debe consumir antibióticos cuando esté indicado bajo preinscripción médica y, al mismo tiempo, deben ser los profesionales quienes procuren no abusar de su administración.

Sobre la autora: Maria José Moreno (@mariajo_moreno) es periodista

Fuente : http://culturacientifica.com/2015/10/08/el-camino-hacia-los-antibioticos-inservibles/

Salu2 a tod@s y Felíz cumpleaños a Vanessa

Mr. Moon

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jueves, 8 de octubre de 2015

nuevo tomate cherry diseñado para crecer en cestas colgantes en invernaderos

Bajo el nombre de Rambling Rose, este destaca por su atractivo color rosa.

Según reporta la UNH, el nuevo tomate cherry se originó a partir de la auto-polinización de una sola planta híbrida de tomate cherry Tumbler en 2009. Esta fue seleccionada como material parental debido a su crecimiento uniforme y fructificación.

La selección de las plantas se hizo en generaciones subsiguientes, llevando a cabo una selección genealógica y escogiendo las mejores plantas de la familia, cultivadas tanto en invernaderos como en el campo, hasta conseguir la uniformidad en el fenotipo de la planta y fruta en la séptima generación.

De acuerdo a lo informado, la calidad de la fruta, precocidad, rendimiento y el hábito de crecimiento de Rumbling Rose eran comparables o mejores a los de otros cultivares comerciales evaluados en la UNH en 2012 y 2013, entre ellos Lizzano, Terenzo, Tumbling Tom, Tumbler, Cherry Cascade y Sweetheart of the Patio.

“Nuestro objetivo era seleccionar plantas con una ramificación atractiva y simétrica, con follaje uniforme y abundantes frutos. Debido a que los tomates que cuelgan de las cestas se cultivan no sólo por su rendimiento, Rambling Rose fue desarrollado con la estética de crecimiento vegetativo en mente”, señaló Becky Sideman, investigadores en la Estación Experimental Agrícola de la UNH.

Hay que indicar que Sideman desarrolló la variedad junto a Elisabeth Hodgdon de la Universidad de Vermont y Jennifer Noseworthy del Gordon College.

Dato

Pequeñas muestras de semillas para investigación o prueba están disponibles bajo acuerdo poniéndose en contacto con Maria Emanuel, directora asociada de UNH Innovation. Los interesados en la producción comercial de semillas pueden contactar a Emanuel en: maria.emanuel@unh.edu.

fuente : http://www.agroalimentando.com

Salu2 a tod@s y felíz cumpleaños a mi modelo favorita Vanessa

Mr. Moon

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miércoles, 13 de mayo de 2015

Son mejores los productos orgánicos

Para iniciar este tema, primero debemos preguntarnos ¿Qué es la agricultura orgánica (o ecológica)? La verdad es que el término es variable según las agencias regulatorias y certificadoras de cada país, instituciones alimentarias internacionales, así como diversos autores. De igual manera, las prácticas permitidas cambian en cada uno de estos sistemas, por ejemplo, en la forma de fertilización, de control de plagas y malezas, el cultivo a mano, la rotación de cultivos, entre otros. Sin embargo, para tener al menos un concepto en mente durante la lectura de este artículo, usemos la definición establecida en 1999 por la Comisión del Codex Alimentarius:

"La agricultura orgánica es un sistema holístico de gestión de la producción que fomenta y mejora la salud del agroecosistema, y en particular la biodiversidad, los ciclos biológicos, y la actividad biológica del suelo. Hace hincapié en el empleo de prácticas de gestión prefiriéndolas respecto al empleo de insumos externos a la finca, teniendo en cuenta que las condiciones regionales requerirán sistemas adaptados localmente. Esto se consigue empleando, siempre que sea posible, métodos culturales, biológicos y mecánicos, en contraposición al uso de materiales sintéticos, para cumplir cada función específica dentro del sistema"

Actualmente existe una tendencia social de preferir los alimentos obtenidos por métodos de agricultura orgánica, una preferencia asociada a una especie de “moda” por esa visión romántica de volver a lo antiguo, a lo “natural”, a los “vegetales sabrosos que preparaba la abuela”. A pesar de que estos alimentos son mucho más caros que los convencionales (debido al modo de producción y la escasa oferta) la gente los compra porque generalmente suponen que “son más sanos, más seguros, más nutritivos, están libres de pesticidas y se producen en forma sustentable”. Sin embargo cuando analizamos la investigación científica y agrícola que se ha llevado a cabo, se observa que la realidad es bastante diferente.

Mito 1: “Los cultivos orgánicos no utilizan pesticidas”

¿Había escuchado alguna vez sobre los “pesticidas orgánicos”? Esto no es un oxímoron, y contrario a lo que mucha gente cree, en la agricultura orgánica sí se usan productos como pesticidas y fungicidas, solo que no son de origen sintético, sino orgánico (o “natural” como dicen algunos). Sin embargo, la toxicidad de un compuesto químico no está dada por su origen, sino por su estructura química.

Varios de estos productos usados en agricultura orgánica normalmente requierenmuchas aplicaciones por su baja efectividad, pudiendo acumularse en el suelo y eventualmente ser venenoso para las plantas, nemátodos y otros organismos. Algunos de los compuestos utilizados en muchos países son el alumbre, el azufre, y otros de mayor toxicidad:

- Sulfato de cobre: Es un fungicida utilizado para el control de enfermedades bacterianas y fúngicas de los cultivos de frutas, vegetales, frutos secos y de campo en general. En ratas, la dosis letal media o LD50 (dosis a la cual el 50% de un conjunto de animales de prueba morirá por la exposición a una sustancia) para el sulfato de cobre es 30 miligramos por kilogramo de peso corporal, lo cual es bastante en comparación a la menor toxicidad de los agroquímicos modernos de origen sintético, y se ha demostrado que tiene efectos crónicos en dosis más bajas de exposición.

En animales, la exposición crónica ha llevado a la anemia, retraso del crecimiento, y enfermedades degenerativas. Por otra parte, el sulfato de cobre se hademostrado que altera la reproducción y el desarrollo, incluyendo la inhibición del desarrollo de espermatozoides, pérdida de la fertilidad, y efectos duraderos de exposición en el útero. El sulfato de cobre también es mutagénico y carcinogénico. Además, debido a que el cobre es un oligoelemento, es muy bioacumulable, lo que significa que dosis bajas constantes pueden provocar niveles tóxicos. Presenta alta toxicidad para los peces y mediana para las abejas.

- Piretrina: Es usada como insecticida, y a pesar de estar clasificada como de baja toxicidad, se han reportado casos donde llega a producir diversas molestias como hormigueo, picor, calor, dolor de cabeza, dificultad respiratoria, estornudos, congestión nasal, náuseas, enrojecimiento e hinchazón de la cara [Wagner, 1994;Extoxnet, 1994; Davanzo et al, 2004], hasta efectos como falta de coordinación, temblores y convulsiones por su acción sobre el sistema nervioso central y, en menor medida, sobre el sistema nervioso periférico y muscular (se han reportado algunos casos fatales). También se ha documentado alta toxicidad en peces yabejas.

- Rotenona: Esta sustancia vegetal extraída de raíces y usada como insecticida, bloquea la respiración celular al paralizar la cadena transportadora de electrones en la membrana mitocondrial interna de la célula, en humanos y demás primates. En el año 2000 se le suministró rotenona a ratas de laboratorio y manifestaronsíntomas similares a la enfermedad de parkinson. Más adelante en un estudio publicado el año 2010, se detalla la evolución de síntomas similares al Parkinson en ratones después de consumir bajas dosis de rotenona, y en 2011, un estudio del Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental de Estados Unidos mostró un vínculo entre el uso de la rotenona y la enfermedad de Parkinson en trabajadores agrícolas.

Otros estudios con cultivos primarios de neuronas y microglias de rata han mostrado que bajas dosis de rotenona (por debajo de 10 nM) inducen daño oxidativo y la muerte de las neuronas dopaminérgicas, y son precisamente estas neuronas en la sustancia negra que mueren en la enfermedad de Parkinson. Por otro lado, también se ha descrito la acción tóxica de la rotenona en menores concentraciones (5 nm) en las neuronas dopaminérgicas de rebanadas profundas de cerebro de ratas. También es altamente tóxica para insectos benéficos (no plaga), peces [Hinson, 2000; Ling, 2003;Ott, 2012], y abejas.

La rotenona está prohibida en Europa y Canadá (este último solo la permite para eliminación controlada de especies marinas invasivas). En E.E.U.U. fue prohibida en el 2008 y se autorizó de nuevo en 2012. En Chile se encuentra en la lista de productos químicos autorizados para la agricultura orgánica del Servicio Agrícola y Ganadero (SAG).

La rotenona sigue en venta a pesar de sus efectos negativos. Fuente: Nutrition Wonderland

Aparte de que existen otros pesticidas orgánicos con efectos negativos, al hablar de pesticidas en si, se pasa por alto que en la evolución de las plantas, estas generaron toxinas como mecanismo de defensa ante depredadores herbívoros, y gracias a la selección artificial que durante milenios ha realizado el ser humano sobre los cultivos, hemos reducido su cantidad para hacer posible su consumo. Es por este motivo que en un estudio del Dr. Ames realizado en Estados Unidos, se observó que el 99% de los pesticidas consumidos en la dieta diaria provienen de la misma planta (y de los 52 pesticidas producidos por la planta que fueron analizados, 27 resultaron ser cancerígenos en ratas).

Mito 2: “Los alimentos orgánicos son más nutritivos que los alimentos convencionales”

Comparto los 3 meta-análisis (estudio que abarca una gran cantidad de estudios) de mayor impacto que se han llevado a cabo para investigar este punto:

El año 2009 se publicó en el “American Journal of Clinical Nutrition” unmeta-análisis que fue encargado por la Agencia de Normas Alimentarias del Reino Unido a la Escuela de Londres de Higiene y Medicina Tropical. En este amplio trabajo, que fue dirigido por el doctor chileno Ricardo Uauy(Investigador del INTA y Premio Nacional de Ciencias Aplicadas), se revisaron 162 publicaciones de importancia seleccionadas entre 52.471 estudios publicados a lo largo de 50 años (1958-2008). La conclusión fue que “no hay evidencia de alguna diferencia en la calidad nutritiva entre productos alimenticios ecológicos y convencionales”. En 2010 se publicó una actualización de este meta-análisis concluyendo que a partir de la literatura científica actualmente publicada “se carece de evidencia para efectos en la salud relacionados con la nutrición que provengan del consumo de productos alimenticios ecológicos”.
En el año 2012 investigadores de la Universidad de Standford (E.E.U.U) publicaron en la revista médica “Annals of Internal Medicine” una revisión sistemática de más de 237 estudios publicados desde 1996 hasta el 2011. La conclusión fue que los “alimentos ecológicos no son ni más nutritivos ni más seguros que los convencionales”.
El tercer meta-análisis fue publicado en 2014 por investigadores de diversas instituciones en el British Journal of Nutrition, trabajo donde se revisaron 343 publicaciones, y se concluyó que los cultivos orgánicos “…en promedio tienen mayores concentraciones de antioxidantes, menores concentraciones de cadmio y una menor incidencia de residuos de plaguicidas”. Como la conclusión difería bastante de la obtenida en los dos meta-análisis anteriores, en los cuales no se hallaron diferencias significativas en valor nutricional, diversos científicos revisaron el trabajo en forma independiente y se encontraron algunos problemas:

Se tomaron todas las publicaciones encontradas, sin filtrar por calidad(como se realiza regularmente en un meta-análisis) lo cual afecta negativamente y puede sesgar los resultados.
A diferencia de los dos meta-análisis anteriores, no tuvo financiamiento totalmente independiente, ya que recibió fondos de parte de la industria orgánica.
Solo se analizó la presencia de residuos de pesticidas sintéticos, pero no de pesticidas orgánicos.
Se le bajó el perfil a resultados no deseados como un menor nivel de aminoácidos, proteínas, fibra, nitratos y algunos minerales en los cultivos orgánicos.
El cadmio varía según los distintos suelos, de hecho, hay cultivos de granjas orgánicas con bastante cadmio.
El aumento de antioxidantes puede deberse a que estos son producidos por la planta cuando no son protegidos por pesticidas sintéticos (que son mucho más efectivos que los pesticidas orgánicos). Sin embargo, el rol benéfico de los antioxidantes en la dieta no es claro y está bajo debate en la comunidad científica, además, un mismo investigador del meta-análisis en cuestión, Charles Benbrook, reconoce que hay muchas dudas sobre la biodisponibilidad de los antioxidantes provenientes de plantas, así como de sus eventuales beneficios.

Es claro que tras las conclusiones de los dos primeros meta-análisis no hay evidencia para afirmar que los cultivos orgánicos son más nutritivos o presentan alguna ventaja significativa sobre los cultivos convencionales, y del tercer estudio, que presenta problemas en su confección metodológica, no se pueden extrapolar beneficios claros.

Mito 3: “Los alimentos orgánicos son más seguros que los convencionales”

Los alimentos orgánicos no son necesariamente más seguros que los convencionales. Anteriormente ya se mostró evidencia de que los pesticidas orgánicos pueden tener un impacto negativo en la salud y el medio ambiente.

En este sentido, no dejan de preocupar los variados casos de muerte e intoxicación que han causado cultivos orgánicos por diversos brotes de microorganismos peligrosos en varios países. Se han dado casos graves en EEUU y Europa, donde destaca la grave epidemia causada por una cepa de Escherichia coli O104:H4 en brotes orgánicos en Alemania el año 2011. Terminó con 3.950 intoxicados, 845 personas con síndrome urémico hemolítico y 54 muertos. Es un riesgo que se corre cuando se usa como fertilizante estiércol y compostaje.

También la desregulación que hay en el sistema de cultivos orgánicos ha facilitado casos como brotes de salmonella, y otros peligros como la presencia de arañas venenosas, ranas vivas, restos metálicos, incluyendo plomo, o arsénico en comida orgánica para bebés. La falta de controles también ha llevado al no-etiquetamiento de productos con ingredientes que producen alergias, poniendo en riesgo la salud de millones de consumidores.

Mito 4: “Los cultivos orgánicos tienen igual o mayor productividad que los convencionales”

La agricultura orgánica en general tiene un rendimiento mucho menor que la agricultura convencional, por diversos motivos como el uso generalizado de policultivo, control biológico de plagas y pesticidas orgánicos poco efectivos, alta labor manual en el campo, entre otros. Algunos trabajos importantes que han analizado la diferencia de rendimiento de cultivos orgánicos y convencionales son los siguientes:

- Jonathan Foley, Director del Instituto de Medio Ambiente (IonE) de la Universidad de Minnesota, publicó un estudio en la revista Nature en 2012, donde demuestra que los cultivos orgánicos rinden en promedio un 34% menos que los cultivos convencionales, lo cual significa tener que ocupar y erosionar más terreno para producir lo mismo que se logra con agricultura convencional (eso puede implicar deforestar un tercio más de bosques y selvas en países biodiversos).

- Investigadores de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas (SLU) han llevado a cabo una amplia investigación sobre la agricultura orgánica en Suecia, y losresultados demuestran que esta "produciría sólo la mitad de la comida que se obtiene en la superficie de tierra cultivable que se tiene hoy", y que el apoyo financiero para la agricultura ecológica (500 millones de coronas suecas) sería mejor utilizado en los sistemas convencionales ya adaptados al ambiente.

También concluyen que si el 100 por ciento de la agricultura sueca fuese orgánica, la tierra cultivable necesaria tendría que ser incrementada en otras 1,7 millones de hectáreas, aparte del actual millón de hectáreas de suelo agrícola. Aparte del menor rendimiento y mayor superficie necesaria, habría mayor presión sobre el medio ambiente, más liberación de gases de efecto invernadero, y se pondría en peligro la seguridad alimentaria.

- Datos públicos del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) de 2008, muestran que serían necesarias 492,5 millones de hectáreas extras de cultivo para mantener la misma producción de la agricultura convencional de ese país (esto equivale a un aumento del 39% de las hectáreas ya cultivadas). Para hacerse una idea, sería necesario el 97% de la superficie de España, o el 71% de Texas.

Comparación de rendimiento de algunos cultivos orgánicos en Estados Unidos. Las barras muestran la producción (en porcentaje) respecto al rendimiento de su símil en agricultura convencional. Fuente: A Detailed Analysis of US Organic Crops (USDA, 2008)

- Un ejemplo en marcha que demuestra la baja productividad de este tipo de agricultura es Bután, un pequeño país del sur de Asia ubicado en el extremo oriental de la cordillera del Himalaya. En 2013 el gobierno de Bután anunció que este país se convertirá en el primero del mundo con un 100% de agricultura ecológica, lo cual incluye, por ejemplo, prohibir los pesticidas sintéticos y herbicidas y utilizarán sus propios animales y los residuos agrícolas para la elaboración de los fertilizantes.

¿Que implica depender completamente de un sistema no muy eficiente en términos productivos? Primero, qué un gran porcentaje de la población deba dedicarse al rubro agrícola para producir lo que se obtendría con un porcentaje considerablemente menor de agricultores con métodos convencionales; un 80%de la población de Bután se desenvuelve en agricultura como fuente laboral, y más del 95% de las mujeres que perciben ingresos en el país trabajan en el sector agrícola. Segundo, a pesar de tener un alto porcentaje de la población trabajando en agricultura, Bután es un gran importador de cereales, en el caso de un alimento básico como el arroz, importan más de la mitad del que consumen desde China e India.

Si este país optara por métodos convencionales de mayor productividad (y menor impacto ambiental), reducirían las importaciones agrícolas y podrían hasta exportarlos, los agricultores tendrían mayores ingresos permitiendo mejorar la calidad de vida de su familia, y un porcentaje importante de gente tendría la posibilidad de dedicarse a otros rubros como el energético (importante en Bután), servicios, turismo, entre otros, para diversificar la economía del país en cuestión.

Mito 5: “La agricultura orgánica es más sustentable que la convencional”

Primero, cabe mencionar que los cultivos orgánicos pueden haber sido transportados por largas distancias hasta llegar a su destino de venta (por la escasa oferta y su categoría de producto “exclusivo”), aumentando la huella de carbono (emisión total de gases de efecto invernadero o GEI) por el combustible utilizado. Pero quizás, lo más importante a considerar, es que toda forma de fertilizar tiene un impacto ambiental, sobre todo en la liberación de gases de efecto invernadero, y la agricultura orgánica no es la excepción. Su método de fertilización mediante compostaje (materia orgánica descompuesta) produce cantidades significativas de metano y óxido nitroso (ambos son GEI).

En la imagen inferior se observa la huella de carbono del proceso de producción de dos tipos de fertilización orgánica (estiércol y compostaje) y tres fertilizantes sintéticos (amoniaco anhidro, urea y nitrato de amonio). En la segunda columna, vemos que en el proceso de producción de los fertilizantes sintéticos:

El amoniaco anhidro libera 0,86 libras de dióxido de carbono (CO2) por cada libra de nitrógeno producido en el fertilizante.
La urea libera 1,05 libras de CO2 por libra de nitrógeno.
En el nitrato de amonio se producen 3,2 libras de CO2 por libra de nitrógeno producido (el impacto final aumenta un poco ya que en el proceso se libera también un poco de óxido nitroso, el cual es 310 veces más potente que el CO2 como gas invernadero).

Por el lado de los fertilizantes orgánicos, si se ejerce un correcto manejo del estiércol animal, inevitablemente un 1,5% del carbono de su biomasa se convertirá en gas metano (por la actividad de bacterias anaeróbicas). Sin embargo, por razones de higiene y para reducir el riesgo de contaminación con microorganismos (como la bacteria E. coli nombrada anteriormente), el estiércol debe pasar por un proceso de compostaje (descomposición de varios desechos orgánicos), y en el compost final, un 2,7% del carbono de la biomasa se convierte en metano. Tras estos resultados, le parecerá que el impacto de los métodos orgánicos es casi nulo.

Fuentes: Agriculture 2.0: Farming Systems in an Age of Climate Change; The Shocking Carbon Footprint of Compost; Carbon Footprint of Organic Fertilizer; Hao, X., Chang, C., Larney, J., Travis, G. 2001

Pero si ahora observamos la tercera columna, al convertir estas cifras de metano liberado en “dióxido de carbono equivalente” por cada 100 libras de nitrógeno producido, el impacto de los fertilizantes orgánicos es por lejos mucho mayor que el de los fertilizantes sintéticos, ya que el metano es 21 veces más potente que el CO2 como GEI, y el óxido nitroso (que también se libera de forma importante), como ya se mencionó, es 310 veces más potente como GEI. A menos que se tenga un digestor industrial anaeróbico para captar estos gases (requieren mucha inversión inicial y no son fáciles de manejar), el impacto ambiental es demasiado severo en comparación al impacto de fertilizantes sintéticos.

Actualmente la agricultura orgánica apenas representa un 1% de la agricultura mundial en general. Si tuviese un porcentaje como el de la agricultura convencional, imaginen como empeoraría el calentamiento global.

Conclusión

Algo que se debe tener en cuenta, es que al referirse a “cultivos orgánicos” y/o la etiqueta que lo certifica como tal, se denota un proceso de producción, como la forma de fertilizar o controlar plagas, y NO las características de un producto, por ejemplo, “más sano, más nutritivo, más sustentable”, o incluso “más sabroso”, ya que estos no necesariamente tienen mejores cualidades organolépticas (sabor y olor) que los alimentos convencionales. El sabor es algo subjetivo y puede variar según las características del suelo cultivado o los métodos de procesamiento (independiente si es convencional u orgánico) y la frescura del producto. Es curioso que la misma etiqueta de "orgánico" influencia favorablemente la percepción del consumidor hacia estos productos, incluso cuando son cambiadas con productos convencionales en estudios que se han realizado.

Creo que lo más importante, desde el punto de vista ambiental, es preferir métodos agrícolas ambientalmente sustentables y que garanticen la seguridad alimentaria global. En términos de salud, más allá de si es orgánico o convencional, nos ayudaría bastante seguir la campaña de consumo de las “5 frutas y verduras diarias” para enriquecer la dieta con vitaminas y minerales, sobre todo en Chile donde el consumo de estos alimentos es bajo.

Agradecimientos a la Dra. Fabiana Malacarne, Ingeniera Agrónoma (Ph.D) y divulgadora científica, por las sugerencias y revisión de este artículo.

Enlaces recomendados

Twitter del autor: Daniel Norero
Applied Mythology : Blog sobre agricultura y biotecnología del Dr. Steve Savage, Biólogo (Universidad de Standford) y Doctor en Fitopatología (UC Davis).
Tomate con Genes y Los Productos Naturales: ¡Vaya Timo!: Blog's sobre agricultura y biotecnología del Dr. José Miguel Mulet, Doctor en Bioquímica y Biología Molecular (Universidad de Valencia) e Investigador del CSIC.
Agricultura orgánica, los Vikingos y el valor de una etiqueta
Scientific American: Mythbusting 101: Organic Farming > Conventional Agriculture
GLP: Organic yield gap shrinking? Study actually shows it’s less sustainable than conventional agriculture
Hacen pasar hamburguesas del McDonalds por comida orgánica. Mira la reacción de los expertos.
Penn & Teller: Bullshit - Organic Taste Test [Capítulo completo: Organic Food ]

Fuente : http://www.aech.cl/2015/01/5-mitos-sobre-los-alimentos-organicos-y.html#more

Mr. Moon

La vida es un 10% como viene y un 90% como la tomamos.