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El concepto de rayo tractor, que se usa en la ciencia-ficción, como por ejemplo en las sagas de Star Trek y La guerra de las galaxias, ha terminado teniendo un cierto paralelismo en la tecnología real actual, aunque por ahora limitado al control de objetos de masa minúscula mediante la presión ejercida por la luz. Un nuevo avance ha conducido a un dispositivo de este tipo asombrosamente miniaturizado, a diferencia de los voluminosos equipamientos que hasta ahora se han venido empleando, y que además es capaz de manipular células u otros cuerpos sin causarles daños ni contaminarse, algo que no puede decirse de aparatos previos.   El avance es obra de un equipo encabezado por Tal Sneh, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.   El dispositivo, tan pequeño que cabe en la palma de la mano, utiliza un haz de luz emitido por un chip fotónico de silicio para manipular partículas situadas a milímetros de la superficie del chip, una distancia muy superior a la conseguida mediante otros sistemas de este tipo. La luz puede atravesar los cubreobjetos de cristal que protegen las muestras utilizadas en experimentos biológicos, permitiendo que las células permanezcan en un entorno estéril.   Las pinzas ópticas tradicionales, que atrapan y manipulan partículas mediante luz, suelen requerir voluminosos microscopios. En cambio, las pinzas ópticas basadas en chips son una versión más compacta, fabricable en masa, ampliamente accesible y con una eficiencia suficientemente buena para la manipulación óptica en experimentos biológicos.   Otros sistemas compactos de pinzas luminosas solo pueden capturar y manipular células que estén muy cerca o directamente sobre la superficie del chip. Esto contamina el chip y puede provocar daños o alterar las células, limitando su compatibilidad con experimentos biológicos estándar.   En cambio, el nuevo dispositivo permite sostener y manipular células a una distancia cien veces mayor de la superficie del chip. El nuevo dispositivo de “haz tractor” utiliza un haz de luz muy enfocado para capturar y manipular partículas biológicas sin dañarlas ni alterarlas. (Imagen: Sampson Wilcox, RLE. CC BY-NC-ND 3.0)   Es posible que en un futuro cercano, dispositivos como este sean de gran ayuda en biología y medicina para ayudar a estudiar ADN, clasificar células y realizar muchos otros trabajos.   Sneh y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Optical tweezing of microparticles and cells using silicon-photonics-based optical phased arrays”. (Fuente: NCYT de Amazings)

Un nuevo y prometedor sistema para desalinizar agua funciona a base de energía solar y no necesita un costoso almacenamiento de energía para los periodos sin sol. Gracias a sus características, es capaz de suministrar agua potable a bajo coste. El nuevo sistema es obra de un equipo encabezado por Jonathan Tae-Yoon Bessette, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos. El sistema elimina la sal del agua a un ritmo que sigue de cerca los cambios en el nivel de luz solar. A medida que aumenta la luz solar a lo largo del día, el sistema acelera el proceso de desalinización y se ajusta automáticamente a cualquier variación repentina de la luz solar, por ejemplo, reduciendo la velocidad en respuesta a una nube pasajera que tapa a Sol, o aumentando la velocidad cuando el cielo se despeja. Como el sistema puede reaccionar rápidamente a cambios sutiles de la luz solar, maximiza la utilidad de la energía solar, produciendo grandes cantidades de agua limpia a pesar de las variaciones de la luz solar a lo largo del día. A diferencia de otros diseños de desalinización por energía solar, el sistema del MIT no necesita baterías adicionales para almacenar la energía ni una fuente de alimentación suplementaria, como la red eléctrica. Los ingenieros probaron un prototipo a escala comunitaria en pozos de aguas subterráneas salobres de Nuevo México durante seis meses, trabajando bajo condiciones meteorológicas cambiantes y con diversos tipos de agua. El sistema aprovechó de media más del 94% de la energía eléctrica generada por los paneles solares del sistema para producir hasta 5.000 litros de agua, al día a pesar de las grandes oscilaciones de la luz solar disponible.

Históricamente, la energía geotérmica, que aprovecha para generar electricidad el calor natural del subsuelo, ha estado limitada a lugares vinculados a la actividad volcánica, en los cuales ese calor es accesible a poca profundidad. Una alternativa que al principio se consideraba poco viable pero que ha ido ganando credibilidad en años recientes es la geotermia profunda. Este concepto consiste en excavar pozos hasta una profundidad mucho mayor, del orden de kilómetros, que permita acceder a un calor suficiente desde cualquier zona de la superficie de la Tierra.   Nuevos datos de laboratorio confirman ahora el buen potencial de la geotermia profunda. Esta podría convertirse en una fuente de energía limpia y renovable capaz de ayudar a sustituir los combustibles fósiles asociados al calentamiento global.   El estudio en el que se han obtenido tales datos, realizado por el equipo de Gabriel G. Meyer, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza, es uno de los primeros en mostrar que la estructura rocosa a esas profundidades puede formar fracturas que la hagan más permeable. Hasta ahora, los geólogos estaban divididos sobre si esto era posible.   Estas fracturas son importantes porque el agua que las atraviesa puede volverse supercrítica, una fase parecida al vapor con la que la mayoría de la gente no está familiarizada (las fases más conocidas del agua son el agua líquida, el hielo y el vapor que forma las nubes).   El agua supercrítica puede penetrar en las fracturas con mayor rapidez y facilidad y transportar mucha más energía por pozo hasta la superficie, entre cinco y diez veces más que la energía producida por los pozos geotérmicos convencionales de hoy en día, según algunas estimaciones.