Investigadores han logrado un avance significativo en la extracción de iones de uranio del agua de mar, presentando una nueva y eficaz vía para obtener un combustible nuclear sostenible. Este desarrollo, detallado en la revista ACS Central Science, destaca la capacidad de un material electroquímico para atraer los iones de uranio, superando en eficiencia a los métodos previos.
La fisión nuclear, proceso mediante el cual se libera la energía almacenada en átomos, ha encontrado en el uranio su elemento predilecto. A diferencia de la extracción convencional de este metal a partir de rocas, los investigadores han dirigido su atención hacia los iones de uranio disueltos en los océanos, estimando que existen alrededor de 4.500 millones de toneladas, una reserva considerablemente superior a la disponible en la tierra.
Imagen que muestra iones de uranio acumulándose en el cátodo. – ACS CENTRAL SCIENCE, 2023, DOI: 10.1021/ACSC
La extracción de estos iones ha sido un desafío, ya que los materiales convencionales carecen de la superficie necesaria para capturar los iones de manera eficiente. El equipo de investigación de la Northeast Normal University, encabezado por Rui Zhao y Guangshan Zhu, ha abordado este problema desarrollando electrodos con microscópicos recovecos que facilitan la captura electroquímica de iones de uranio.
El proceso implica el uso de una tela recubierta como cátodo sumergido en agua de mar, enriquecida con uranio. Al aplicar una corriente cíclica entre los electrodos, se observó la acumulación de precipitados de uranio de color amarillo brillante en la tela del cátodo. En pruebas realizadas en el mar de Bohai, los electrodos lograron extraer 12,6 miligramos de uranio por gramo de agua en 24 días, superando la capacidad de la mayoría de los materiales extractores probados.
La electroquímica demostró ser tres veces más rápida que los métodos naturales de acumulación en las telas. Los investigadores sostienen que este enfoque ofrece un método altamente efectivo para la captura de uranio del agua de mar, potencialmente abriendo los océanos como una nueva fuente sostenible de combustible nuclear. Este hallazgo representa un paso significativo hacia la diversificación y sostenibilidad en la obtención de recursos para la energía nuclear.
Los finalistas de este año están encabezados por un tipo de medicamentos inyectables prometedores para los problemas de salud asociados a la obesidad. Además, también aparecen en el ranking, el desarrollo de terapias con anticuerpos que pueden ralentizar la neurodegeneración en los enfermos de alzhéimer o el descubrimiento de fuentes naturales de hidrógeno bajo la superficie de la Tierra.
Science ha designado el desarrollo de los fármacos del péptido-1 similar al glucagón (GLP-1) como avance del año 2023. Estos medicamentos suponen poder atenuar los problemas de salud asociados a la obesidad.
Fármacos para adelgazar con más beneficios
Aunque las causas de esta enfermedad abarcan factores genéticos, fisiológicos, ambientales y sociales, como problema médico, los riesgos de la obesidad pueden poner en peligro la vida: cardiopatías, diabetes, artritis, enfermedades hepáticas y ciertos tipos de cáncer.
Los tratamientos farmacológicos de la obesidad han tenido «un pasado lamentable, a menudo entrelazado con la presión social para adelgazar y la creencia generalizada de que el exceso de peso es reflejo de una escasa fuerza de voluntad», afirma Jennifer Couzin-Frankel, redactora de Science.
La nueva clase de fármacos para perder peso están dando resultados prometedores. Desarrollados originalmente para tratar la diabetes hace casi 20 años, los fármacos GLP-1 para tratar la obesidad han despertado un gran interés.
Los fármacos del péptido-1 similar al glucagón que atenúan los problemas de salud asociados a la obesidad son el avance científico del año para ‘Science’. / Pixabay
Este año, dos ensayos clínicos demostraron que los agonistas del GLP-1 producían beneficios significativos para la salud más allá de la propia pérdida de peso. Además, hay varios ensayos en curso que investigan su uso en el tratamiento de la drogadicción, el Alzheimer y el Parkinson.
«Pero, a pesar de todo lo que prometen, los agonistas del receptor GLP-1 han suscitado más preguntas que respuestas, lo que caracteriza a un verdadero avance», añade Holden Thorp, redactor jefe de Science, en un editorial relacionado.
Frankel también pone de manifiesto la preocupación por el coste, la disponibilidad, los efectos secundarios asociados y la posible necesidad de tomar estos fármacos de forma indefinida. Asimismo, a los médicos también les preocupa que las personas que no son obesas ni tienen sobrepeso recurran a ellos para adelgazar rápidamente.
Modestos avances contra el alzhéimer
Los cerebros de los enfermos de alzhéimer contienen unos grumos de proteína llamados beta amiloide, y durante años los científicos han debatido si eliminarlos ayudaría a los pacientes. Varias terapias que lo hacían fracasaron.
EE UU y Japón han aprobado este año un nuevo tratamiento con el medicamento llamado lecanemab. Los ensayos probaron que se ralentizó la pérdida de cognición en un 27 % de los pacientes, en comparación con el placebo, en un ensayo de 18 meses.
Otro ensayo realizado este verano con un tratamiento de anticuerpos, también dirigido contra el amiloide cerebral, denominado donanemab, ralentizó el deterioro cognitivo hasta en un 35 % frente a placebo en una población de pacientes ligeramente distinta. Ambas terapias se administran por vía intravenosa.
Los cerebros de los enfermos de alzhéimer contienen unos grumos de proteína llamados beta amiloide. / Unsplash | Matthew Bennett
Búsqueda de hidrógeno natural
Que la Tierra contenga hidrógeno desafía la sabiduría geológica convencional. Debido a que los científicos pensaban que en la corteza terrestre la mayor parte del hidrógeno sería devorado por los microbios o convertido en otros compuestos.
Su sorprendente existencia en múltiples localizaciones del planeta ha llevado a especular con la posibilidad de que se filtre desde el núcleo de la Tierra o se cree cuando los elementos radiactivos de la corteza dividen el agua. Pero muchos investigadores creen que se genera cuando el agua reacciona con minerales ricos en hierro a altas temperaturas y presiones.
Las prospecciones actuales están encontrando indicios de importantes depósitos de hidrógeno en todos los continentes, excepto en la Antártida.
Las reivindicaciones de los científicos noveles
El invierno pasado, 48.000 trabajadores académicos de la Universidad de California (EE UU) protagonizaron una gran huelga consiguiendo considerables beneficios para los estudiantes de postgrado y postdoctorales. También en Canadá, miles de trabajadores universitarios en todo el país llevaron a cabo una protesta masiva de un día para exigir la financiación federal de los estudiantes postdoctorales, al igual que en Alemania, los científicos con contratos postdoctorales.
Un año de movilizaciones que como señala el científico español Álvaro Cuesta-Domínguez, de la Universidad de Columbia (EE UU) y miembro de la junta ejecutiva de un sindicato que negoció un nuevo contrato para los investigadores postdoctorales e investigadores asociados: «Tenemos que ofrecer mejores condiciones para la futura generación de científicos».
Huellas de los primeros pobladores de América
En 2021, arqueólogos del Parque Nacional de White Sands, en Nuevo México, anunciaron un descubrimiento: huellas humanas inconfundibles, dejadas en la orilla fangosa de un antiguo lago hace entre 21.000 y 23.000 años.
Las pisadas fosilizadas se formaron en lodo blando en los márgenes de un lago poco profundo que ahora forma parte de Alkali Flat, una gran zona de dunas.
David Bustos, administrador del programa de recursos del parque nacional, fue el primero en descubrir estas huellas en el año 2009. Bustos, junto a Matthew Bennett, un geólogo de la Universidad de Bournemouth (Reino Unido) y otros científicos del USGS comenzaron a estudiar más detalladamente el lugar en 2019.
Pisadas humanas fosilizadas en el Parque Nacional de White Sands (Nuevo México). / National Park Service
Si las fechas son correctas, las huellas se dejaron en el punto álgido de la última glaciación, cuando los glaciares cubrían Canadá, lo que sugiere que los humanos debieron de hacer el viaje a América antes de que se formaran esas capas de hielo.
La bomba de carbono de la Tierra se ralentiza
Este año, varios estudios han dejado claro que la fijación de carbono por parte del océano está en grave peligro. Las primeras señales preocupantes aparecieron gracias a los datos de las sondas robóticas Deep Argo, flotadores que se desplazan de forma autónoma a 4.000 metros de profundidad. De esta forma supimos que las aguas del fondo de la Antártida se estaban calentando y que su volumen se estaba reduciendo.
En marzo, un estudio publicado en Communications Earth & Environment y dirigido por investigadores estadounidenses, aportó pruebas más directas. Introdujeron el escaso registro de mediciones históricas de buques en la región en un modelo climático, que demostró que la circulación se había ralentizado hasta un 20 % desde la década de 1970.
Posteriormente, en mayo, un estudio de Nature Climate Change, dirigido por científicos australianos, utilizó mediciones de buques y boyas para demostrar que el flujo de agua abisal se ralentizó casi un 30 % entre 1992 y 2017. Los modelos climáticos tradicionales habían pronosticado que la circulación podría ralentizarse, pero no durante años. “La amenaza que se creía lejana, ya ha llegado”, asume Paul Voosen, redactor de ‘Science’.
Estruendo de las fusiones de agujeros negros gigantes
Este año, los astrofísicos han detectado señales de un débil y muy buscado estruendo cósmico. Se trata del sonido de las ondas gravitacionales de masas titánicas en movimiento: agujeros negros supermasivos de todo el universo que giran unos en torno a otros en pares orbitales estrechos.
En junio, cinco equipos científicos monitorizaron un conjunto diferente de púlsares y anunciaron conjuntamente que, tras 15 años de observaciones, habían reducido el ruido de los datos lo suficiente como para afirmar que lo que quedaba era el estruendo combinado de agujeros negros supermasivos binarios en todo el universo, posiblemente millones de ellos. Los equipos buscan ahora más púlsares para cartografiar el zumbido y acercarse a las galaxias donde los titánicos agujeros negros bailan lentamente.
Llega la IA meteorológica
Empresas tecnológicas como Google, Huawei y Nvidia han entrenado modelos de IA para predecir el tiempo con hasta 10 días de antelación, con una precisión que rivaliza o incluso supera a los modelos tradicionales. En vez de resolver ecuaciones, predicen el futuro próximo basándose en patrones aprendidos a lo largo de 40 años de meteorología, alimentadas por el modelo numérico del Centro Europeo de Predicción a Medio Plazo (ECMWF, por sus siglas en inglés).
Por su parte, ECMWF ya ha empezado también a producir sus propias previsiones con IA. No se trata de modelos perfectos, porque tienen dificultad para predecir, por ejemplo, la intensidad de los huracanes, pero se espera que mejoren a medida que aprendan de observaciones meteorológicas directas recogidas por sensores.
Nuevas esperanzas contra la malaria
El esfuerzo por combatir la malaria con vacunas ha recibido un doble impulso este año. La primera vacuna mundial contra la malaria, Mosquirix, demostró reducir significativamente la mortalidad en niños y niñas, el grupo más afectado por la enfermedad, que mata a casi 470.000 al año solo en el África subsahariana.
La OMS calcula que la malaria causó más de 640.000 muertes en 2020. / Pixabay
Por otro lado, una segunda vacuna está a punto de unirse a la lucha, con la aprobación por la Organización Mundial de la Salud (OMS) de una inyección llamada R21/MatrixM. Similar a Mosquirix en su diseño, puede producirse de forma más barata y en mayores cantidades.
El amanecer de la computación a exaescala
Este año, el superordenador Frontier del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (EE UU) se convirtió en el primer ordenador a exaescala al que tienen acceso los científicos. Se cree que China lleva años con máquinas de exaescala, pero el país no comparte de su hardware.
Pero este es solo el principio. Otra máquina de este tipo del Laboratorio Nacional de Argonne (EE UU) está en su fase final antes de abrirla a los usuarios y en 2024 se espera que entren en funcionamiento otras dos en California y Alemania, a los que seguirán otros en Francia y Japón.
El superordenador a exaescala más rápido, Frontier. / Carlos Jones/ORNL, U.S. Dept. of Energy
Las habilidades visoespaciales y algunos datos fundamentales para entender cómo funciona el particular “GPS humano”.
¿Es por aquí? ¿Cuántas veces el ser humano se descubre a sí mismo sin saber cómo llegar hasta su propia casa, aunque se encuentre a dos calles?¿Cuántos individuos brindaron indicaciones de cómo llegar a un destino y, a pesar de estar muy concentrados escuchándolas, resbalaron por el cerebro, como si las neuronas fueran impermeables a ese tipo de información? ¿De qué depende el sentido de la orientación? Filósofos y científicos llevan siglos preguntándose cómo saber dónde se está y de qué forma se orienta el cerebro. En la Agencia de noticias científicas de la UNQ encontramos algunos datos para comprenderlo.
Todos los seres humanos poseen ciertas capacidades que le permiten adaptarse al mundo. Entre ellas están las funciones cognitivas que habilitan llevar a cabo cualquier tarea a través de diferentes procesos: recepción de estímulos, selección de la información relevante para posteriormente transformarla, almacenarla, elaborarla y recuperarla cuando sea necesaria. En esta línea se aloja, precisamente, la capacidad de ubicarse, reconocer el espacio circundante y saber en qué dirección se encuentran otros lugares. Es lo que, habitualmente, se llama sentido de la orientación.
No todas las personas están igual de dotadas para desarrollar la comprensión espacial del entorno. Créditos: Latimes.
Pero, ¿por qué hay personas con muy buena orientación, que casi siempre saben dónde están, y otras que, en cambio, cuando se encuentran en un lugar desconocido, se pierden apenas doblan en la primera esquina? ¿A qué se debe que haya unas personas con buena y otras con mala orientación?
El sentido de la orientación está relacionado con las llamadas habilidades visoespaciales, un grupo de funciones cognitivas que permite analizar, comprender y manejar el espacio circundante. Es en virtud de ellas que cada persona tiene consciencia de su posición en el espacio en relación con otros objetos y también de las relaciones de esos objetos entre sí.
Mapas mentales y cerebro
El cerebro es un órgano biológico complejo que tiene una enorme capacidad de cómputo y construye las experiencias sensibles, regula los pensamientos y emociones y controla las acciones.
Según explican Antonio Battro y Percival Denham en Aprender hoy, libro de divulgación científica publicado en 2002: “En la evolución del cerebro humano nuestra especie ha adquirido una cantidad de mecanismos que nos permiten controlar permanentemente el espacio que nos rodea. Gracias a esa evolución, el sistema cerebral evalúa dónde estamos y adónde nos dirigimos, integrando múltiples señales relativas a nuestra posición y al transcurso del tiempo”.
May-Britt Moser y Edvard I. Moser, un matrimonio de neurocientíficos de la Universidad Noruega, y ganadores del Premio Nobel de Medicina en 2014 por sus hallazgos acerca del sistema de posicionamiento del cerebro, enfatizan que ese sistema de localización desarrollado en el cerebro es tan complejo como el GPS de cualquier auto o celular. Y pese a eso “el cerebro hace esos cálculos casi sin esfuerzo, sin que seamos conscientes de ello”.
En 2005, la pareja descubrió otro componente del sistema de posicionamiento del cerebro, un tipo de célula nerviosa denominada célula de red. Su función es generar un sistema de coordenadas que permite un posicionamiento preciso y de navegación espacial. Estas células de red –junto con otras de la corteza entorrinal– forman circuitos con las neuronas de lugar del hipocampo –descubiertas por a finales de los sesenta por el neurocientífico John O’Keefe– y conforman un sistema de posicionamiento integral, o lo que es lo mismo, el GPS del cerebro.
Para los investigadores, en general, una persona solo presta atención a tal complejidad y a la gran importancia de esta capacidad cuando se pierde o cuando la capacidad de orientación resulta mermada por una lesión cerebral, una discapacidad cognitiva o una enfermedad neurodegenerativa.
Consejos para desubicados
Según los especialistas, el sentido de la orientación se puede entrenar. Por ejemplo, cuando una persona que no se orienta bien tiene que dirigirse a algún lugar donde nunca ha estado o que no conoce bien, le conviene programar con antelación la ruta que va a realizar y, observando un mapa, tratar de memorizar la forma aproximada de su recorrido. Esto la ayudará a tener en la cabeza una estructura general del camino cuando se encuentre en el terreno.
Otra recomendación es concentrarse, tratar de poner la atención en los lugares por los que se mueven. El teléfono, la conversación con un acompañante e incluso los pensamientos silenciosos pueden distraer y desorientar. También puede servir fijar puntos de referencia: un edificio colorido, un monumento, una fuente, un cartel publicitario, una esquina muy transitada, por ejemplo, podrían convertirse en los distintos capítulos que dan forma al recorrido total.
Otro consejo especialmente valioso para quienes hacen un camino por primera vez en un sentido y saben que más tarde tendrán que hacerlo en el sentido contrario, es mirar hacia atrás. La memoria visual a menudo engaña y un mismo recorrido puede ofrecer paisajes bastante diferentes en función de si uno va o vuelve. Por eso, parar cada tanto y mirar atrás con atención puede ser una gran contribución.
Con todo, si una ruta está bloqueada en la cabeza, a no desesperar: el GPS mental puede volver a calcular el camino correcto hacia el destino.
Por 
POR María Ximena Perez para 