When Nano May Not Be Nano

When Nano May Not Be Nano, by Richard Merritt, published on PhysOrg.com, 13 September 2009.

An international team of researchers from the Center for the Environmental Implications of Nano Technology (CEINT) at Duke University came out with a report where they argue for a new definition of what constitutes a nanoparticle.

Under the prevailing definition, a particle is deemed nano if its diameter is between 1 and 100 nanometers (nm) —about 1/10,000 the diameter of a human hair— and if it has properties that significantly differ from its naturally occurring, or bulk, counterpart.

The special properties of nanoparticles come from their high surface-are-to-volume ratio. They also have a considerably higher percentage of atoms on their surface compared to bulk particles, which can make them more reactive. These man-made materials can be found in a vast array of consumer products, including paints and sunscreens, as well as in water treatment plants and drug delivery systems.

For most of this decade, discussions of nanoparticles have tended to focus more on their size than their properties. However, after reviewing the scientific literature, the Duke-led team believes that the old definition is not specific enough. A definition that focuses on properties is critical, they say, to help scientists determine which particular nanoparticles are the most likely to represent a threat to the environment or human health.

Generally speaking, it is the very smallest particles (less than 30 nanometers) that should receive the most attention in studying the environmental and human health impacts of nanomaterials, according to Mark Wiesner, a Duke professor of civil and environmental engineering and director of the federally funded CEINT.

"There are an infinite number of potential new man-made nanoparticles, so we need to find a way to narrow our efforts to those that have the greatest likelihood of having the unique properties with unique effects," Wiesner said.

Theory seeks to explain irrational beliefs

Theory seeks to explain irrational beliefs, by Becky McCall, published on Wired UK, 15 September 2009.

Bruce Hood, an experimental psychologist at the University of Bristol, just published Supersense, a book where he advances the theory that the human innate capacity to recognize patterns and seek explanations to everything lie at the very foundation of supernatural beliefs.

Bruce Hood, an experimental psychologist at the University of Bristol, has suggested that we create beliefs because of the way we make sense of the world as infants. Presenting this hypothesis —and a new book, Supersense— at the British Science Festival, he suggested that the processes we use to detect patterns and explanations for our surroundings lay the foundations for supernatural convictions.

The theory is that because we're programmed to look for patterns and relationships, we see them even where they don't exist.

"Children sometimes come up with assumptions and misconceptions that later seem to be the basis of adult supernatural beliefs," Hood told Wired.co.uk. "Adults almost have to fight against these intuitions. There's evidence from other labs that when adults are in stressful situations or when they have a degree of compromise to mental function through brain disease, then they revert back to a superstitious way of thinking."

(...)

Richard Dawkins, among others, has argued that education would counteract any inbuilt superstitious convictions, but Hood disagrees. If beliefs result from the process of learning about the world, rather than ignorance about how it works, then it would not be eradicated by education.

Guy Claxton, professor of learning sciences at the University of Winchester, UK, agreed with Hood's thesis. "We human beings are inveterate creatures of belief," he said. "We spin webs of assumptions and then live within them, mistaking them for the real world. Other people's webs often look mad to us —and ours to them."

PSOE: ...donde nadie se atreve a levantar la voz

PSOE: ...donde nadie se atreve a levantar la voz, por Juan Carlos Rodríguez Ibarra, publicado en El País, 19 Septiembre 2009.

Tomando como excusa un reportaje publicado en El País bajo el título El desconcierto se extiende en el PSOE, el ex-Presidente de la Junta de Extremadura, Juan Carlos Rodríguez Ibarra, escribe sobre el supuesto talante autoritario que se achaca a Zapatero. Aun reconociendo que se producen mucho menos debate y crítica en el Comité Federal del PSOE con Zapatero que con Felipe González, Rodríguez Ibarra no lo achaca tanto al supuesto autoritarismo de aquél, sino a la dejación de sus funciones que ha hecho la generación de líderes socialistas que se encuentra en el poder en estos momentos. Asimismo, reivindica Rodríguez Ibarra la importancia del papel desempe&ntidle;ado por los militantes de bases en las distintas Casas del Pueblo que se extienden por nuestra geografía.

Se habla de que Zapatero ha acabado con la generación de socialistas que hicimos la Transición y protagonizamos la etapa más brillante del soialismo en España. Niego la mayor. No se ha prescindido de nosotros; ése no sería, además, un problema grave. El drama aparece cuando (...) la generación que nos siguió decide prescindir de ellos mismos. Es cierto que las reuniones de las comisiones ejecutivas del PSOE en la etapa de Felipe González duraban varias horas y que las que preside Zapatero apenas llegan a los 60 minutos, pero la explicación de tal reducción en el debate no es que Felipe fuera muy demócrata y Zapatero muy autoritario; la explicación es que los que acompañábamos a Felipe le discutíamos hasta la saciedad sus propuestas y defendíamos con uñas y dientes las nuestras, mientras que, ahora, véanse las reuniones del Comité Federal del PSOE: todo son elogios y aplausos.

En tiempos anteriores, en el PSOE estaba prohibido hablar bien de la Comisión Ejecutiva Federal cuando se trataba de exxaminar la gestión de la dirección socialista; ahora eso ha cambiado y lo que se oye son elogios totales o parciales, pero no he percibido nunca que Rodríguez Zapatero pretenda prohibir o molestarse por la crítica libre y democrática.

Zapatero es un dirigente socialistas que se ganó su puesto con ahínco y decisión; sabía que no era imposible ser secretario general del PSOE y lo intentó. Me temo que, de ahí para abajo, las figuras que han ido surgiendo, en distintos ámbitos de responsabilidad, no siguieron el camino de Zapatero, sino que creen que deben su puesto a la voluntad de Zapatero, lo que anula o difumina su capacidad para ser libres y aportar visiones personales a la difícil tarea de gobernar un país desde la perspectiva socialista. No dudo de que la actual generación de socialistas tenga grabada, a sangre y fuego, la ideología socialdemócrata, pero, por lo que se ve, existe mucha ideología y apenas ninguna idea que permita al líder medirse y medir sus propias iniciativas que, hasta ahora, son las únicas que conocemos. No estamos, pues, ante el problema de rescatar o no a la generación anterior de socialistas, estamos ante el dilema de saber si la generación que la sucedió decide asumir su responsabilidad o queda como una generación perdida y silenciosa.

Lo de la "cartera ministerial o lo de la secretaría de Estado" no puede ni debe ser la aspiración de un socialista que participa del proyecto colectivo de un partido de izquierdas y centenario. La misma crónica, citada más arriba, nos ilustraba sobre la "huida" de ex ministros del Parlamento español. Parece ser que, una vez destituidos de sus responsabilidades ministeriales, ya no tienen nada que hacer en la vida política; unos se quejan de que, por el hecho de haber formado parte del círculo inicial que apoyó a Zapatero para ocupar la secretaría general del PSOE, merecerían ser ministros, como mínimo. Si todo el mérito que se puede aducir para volar por las alturas es haber visto antes que otros la valía de Zapatero, prefiero que sigan donde están, porque eso sólo les acreditaría como buenos visionarios, pero no les da ningún plus a la hora de ocupar cargos de mayor responsabilidad. Y luego están los que abandonan el ecsaño porque, después de haber sido ministros, "ya no tienen nada que hacer en el Parlamento". Si esa fuera la norma a seguir, ¿cómo explican que existan cientos de socialistas que, habiendo tocado el techo, siguen defendiendo y peleando por las ideas que profesan y por el triunfo del partido en el que militan? ¿Cómo que no tieen nada que hacer quien ha sido ministro? Se nota que no conocen las Casas del Pueblo, donde miles de socialistas están deseando que quienes han acumulado una experiencia gubernamental puedan explicar las claves de la política seguida y de lo que queda por hacer.

Quien ha sido ministro de Justicia tiene una larga tarea para asesorar a los militantes socialistas sobre los abusos de poder que suceden en muchos pueblos de España, donde la falta de control democrático de las instituciones públicas vulnera constantemente los derechos de los ciudadanos. Quien ha sido ministro de Cultura tiene un amplio campo de juego para coordinar una política cultural que nos haga entender, aún mejor, la diversidad cultural española y los fenómenos políticos que esa diversidad cultural conlleva. Quien ha sido ministro de Sanidad tiene el campo abonado para explicar las excelencias del sistema público de salud español y los riesgos que significa el que los más pudientes sigan sin confiar en el mismo, comprando fuera lo que, excelentemente, se ofrece dentro. El máster que significa haber pasado por un ministerio se puede usar en beneficio propio o en beneficio de las siglas que nos permitieron llegar a lo más alto. ¡Miles de militantes nunca llegaron ni a concejal y ahí siguen peleando y defendiendo sus ideas, sin pensar que, si no llegan a ministros, no merece la pena seguir en este apasionante proyecto!

Robots Reveal Insights Into Evolution

Robots Reveal Insights Into Evolution, by Lisa Zyga, published by PhysOrg.com, 16 September 2009.

Sara Mitri, of the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (Switzerland), Dario Floreano, also of the same institution, and Laurent Keller, of the University of Lausanne, have collaborated in a study to simulate evolution with 1,000 robots. Some of the conclusions of their study provide interesting insights into how evolution works.

In the game-like scenario, the robots competed with each other to find a food source that emitted red light and avoif a poison. Robots received one point for every unit of time in the vicinity of food, and lost a point per unit of time spent near poison. Once a robot had located the food, it could syay near the food for the remainder of the game to accumulate as many points as possible. The robots also had the ability to emit blue light, and could sense light emitted by other robots.

As the researches explained, each robot had 33 genes that were initially set to random values, so that the behavior of the robots was random in the first generation. The genes controlled characteristics such as how the robots processed sensory information and produced motor actions, such as emitting flashes of light.

Once robots evolved the ability to find food and stay nearby, their increased density near the food source also caused an increased density of flashing blue lights near the food, providing a source of information for other robots. After about nine generations, the robots became significantly attracted to blue light, resulting in even more robots crowding around the food. In response to this crowding, the robots began to be selected to decrease their own rate of blue light emission.

However, blue light emission never completely decreased to zero, even after 500 generations of evolving robots. As the researches explained, this somewhat surprising result can be explained by the reduced selection pressure on light emission reduction. As light emission decreased, it became less informative to other robots, and less of a liability to the robots emitting the light.

"Evolutionary processes do not necessarily lead to 'optimal' solutions (in this case, a complete suppression of information) but consist of a complex interplay of selection pressure and variation," Mitri said.

A New Vision for Teaching Science

A New Vision for Teaching Science, by J. Randy McGinnis and Deborah Roberts-Harris, published by Scientific American, September 2009.

Recent studies from neuroscience and psychology suggest ways to improve science education.

Despite decades of reform, America has made only modest gains in the science classroom, particularly in high schools. Two recent reports from the National Research Council (NRC), however, offer novel strategies. Entitled Taking Science to School and Ready, Set, Science!, they call for changes in the way science is taught beginning in elementary schools. Unlike previous recommendations, the new suggestions reflect recent findings from neuroscience and psychology about how young children think and how they acquire knowledge.

(...)

Research shows that children learn best when they regularly revisit topics, moving from basic to sophisticated views. In keeping with this knowledge, education experts advocate curricula in which students deepen their understanding of a topic —and hone their abilities to practice science— across many grades.

The most effective teaching expands both the knowledge and the skills needed to engage with science authentically —that is, in a manner akin to how scientists work. To practice science in the classroom calls for problem- and project-based lessons, as wel as considerable social interaction. As is the case among scientists, argumentation and discourse help students to refine one another's ideas and to articulate their own.

Cyborgs de Insectos-Robots

Cyborgs de Insectos-Robots, de R.G.V., publicado en El Mundo, 3 Septiembre 2009.

De auténtica ciencia-ficción. El Pentágono está financiando investigaciones para poder crear insectos-robots que simulan el vuelo de la mosca que puedan ser utilizados en labores de espionaje. Pero aún más interesante son las investigaciones que se están llevando a cabo con polillas o escarabajos, añadiéndoles implantes al más puro estilo cyborg.

Aunque ya hay robots grandes, ágiles y potentes con clara aplicación militar, para tareas de vigilancia y poder espiar de forma discreta resulta mucho más eficiente tener 100 robots pequeños; aunque sean tan "frágiles" que se puedan aplastar con la mano.

La mosca, rápida y sigilosa, parece un espía ideal. En Harvard están tratando de imitar su vuelo con unos diminutos robots voladores.

La "mosca artificial" que han desarrollado es capaz de agitar sus diminutas alas de plástico, gracias a un material que se deforma al aplicar electricidad. Aunque el avance es muy prometedor, de momento "sólo" son un par de alas que se mueven, conectadas a un par de cables para la fuente de alimentación (el dispositivo no tiene suficiente potencia para cargar con una batería). Le falta todo el sistema de navegación, visión, sensores... Cada vez es más sencillo reducir el tamaño de cualquier componente, pero todavía no a este nivel, y menos a un precio razonable.

Sin embargo el Pentágono tiene claro que es prioritario poder contar con cientos de insectos voladores para utilizarlos en misiones de defensa.

(...)

Principalmente se suelen utilizar insectos de un tamaño considerable, como unas polillas que llegan a los 10 cm. de longitud. De esta forma es más sencillo "modificarlas" o añadirles los dispositivos necesarios.

Se sabe que las polillas utilizan para guiarse el abdomen a modo de timón, así que para controlar su vuelo, una de las soluciones es hacerles mover el abdomen.

Para ello se les realiza una incisión cuando se encuentran en la fase crisálida y se les introduce una especie de anillo flexible con electrodos alrededor del cordón nervioso. Estimulando los electrodos con una señal eléctrica oscilante, se puede dirigir a una polilla adulta. La universidad de Cornell trabaja con el mismo tipo de polillas, pero en este caso actúan directamente sobre los músculos principales encargados del vuelo. En ambos casos se aplican una señal eléctrica oscilante para modificar la dirección o el aleteo del insecto.

El problema de las polillas es que al no poder volar con mucho peso, deben estar ancladas para poder aplicar la señal eléctrica. Por eso lo más interesante sería encontrar un insecto que pueda cargar con más peso, vuele y tenga un tamaño suficiente para poder implantar los electrodos. Uno de los candidatos son los escarabajos, especialmente el denominado rinoceronte, que pueden cargar hasta 3g. Gracias a ello se les puede acoplar encima un microcontrolador, una pequeña batería, un implante, y conseguir que se eleve con todo ello.