Innovaciones tecnológicas para enfrentar al Covid-19

El trabajo de investigación y desarrollo que realizan ingenieros y científicos en universidades, empresas industriales y otras organizaciones, se ve reflejado en numerosas innovaciones que tienen un fuerte impacto positivo en el trabajo, la salud y las actividades sociales de las personas. De ahí, la importancia de fomentar el estudio de carreras STEM entre los jóvenes.

Para poder visualizar los efectos que produce la tecnología en diversos ámbitos de la vida humana, compartiremos una serie de artículos multimedia en los que iremos abordando diferentes desarrollos que ya se encuentran plenamente operativos o en estado de prototipo.

En esta primera entrega, abordaremos innovaciones que están ayudando a enfrentar la pandemia: robótica aplicada al ámbito de la salud, máscaras faciales y tapabocas de avanzada, invenciones vinculadas al aislamiento de espacios, y tecnología para predecir brotes de enfermedades.

1. Robótica: un aliado para favorecer el distanciamiento social. Si bien la utilización de robots con fines productivos, educativos, sanitarios o sociales, estaba experimentando una fase de expansiva antes de la pandemia, la llegada del Covid-19 fortaleció su valoración en términos del aporte que pueden realizar para proteger la exposición de los seres humanos al coronavirus o interactuar con personas infectados sin exponer innecesariamente a los profesionales de la salud.

RoomieBot: creado por la empresa mexicana Roomie IT Services, identifica los casos sospechosos de infectados con el coronavirus en hospitales, tomando la temperatura corporal y detectando dificultades para respirar. Se trata de un prototipo reconvertido, ya que antes de la pandemia operaba en bancos y empresas, como dispositivo de atención al cliente, pago de servicios y orientación sobre productos.

Ver video en Facebook: https://www.facebook.com/azucenaum/videos/229772218363359

Pepper: el robot de SoftBank Robotics, reconocido mundialmente por ser el primer robot humanoide social del mundo capaz de reconocer rostros y emociones humanas básicas, está apoyando en la batalla contra el coronavirus al cumplir tareas de detección del uso de máscaras en oficinas, negocios, aeropuertos y otros lugares cerrados. Optimizado para la interacción humana, es capaz de interactuar con las personas a través de la conversación y su pantalla táctil.

Más de 2.000 empresas de todo el mundo han adoptado a Pepper como asistente para recibir, informar y orientar a los visitantes de una manera innovadora. También se utiliza en instituciones educativas.

Tommy: robot enfermero que ayuda a salvar vidas de personas afectadas por el coronavirus Covid-19. Como señala el diario El Comercio, colabora con médicos y enfermeras a atender a pacientes contagiados en el Hospital Circolo en Varese (Italia).

Moxi: robot auxiliar de enfermería desarrollado por Texas Health Resources. Trabajando con el personal clínico en la unidad de neurología del Texas Health Presbyterian Hospital Dallas, ayudando a buscar, recolectar y entregar kits de admisión, muestras de laboratorio y bolsas de ropa blanca. Fue diseñado para brindar al personal clínico más tiempo para concentrarse en la atención al paciente.

CRUZR: el Antwerp University Hospital (Amberes) utiliza un robot suministrado por la empresa belga Zorabots, que detecta automáticamente la temperatura de los pacientes y si llevan o no máscaras al entrar en el hospital. Este tipo de robots ya llevan años asistiendo a las personas, pero la pandemia los ha convertido en un punto de control en los hospitales.

Ver video: https://youtu.be/lhqk3cjp9Yc?t=7

Luchi: robotina humanoide o ginoide, que atiende a pacientes con Covid-19 en el Centro Médico Nacional 20 de Noviembre de la Ciudad de México. Mide 1.40 metros de altura, puede recibir instrucciones por Wi-Fi desde cualquier parte del hospital o fuera de éste, y posee un desplazamiento asistido con sensores de proximidad, un aditamento para esquivar obstáculos en su tránsito y un sistema de reconocimiento de personas mediante visión por computadora

Spot: el robot cuadrúpedo de la compañía Boston Dynamics, vigila en Singapur que los humanos respeten el distanciamiento social para evitar contagios de coronavirus.

 

2. Protectores faciales, mascarillas y tapabocas. Antes de la pandemia, el mercado de las mascarillas para rostro estaba circunscripto a unos pocos modelos, mientras que los protectores faciales completos estaban reservados para uso en laboratorios, industrias y otros entornos de trabajo.

Sin embargo, la urgencia por equipar a toda la población mundial con elementos de protección efectivos contra el coronavirus en pocas semanas, derivó en la creación de numerosos prototipos: desde versiones caseras hasta aquellos que incorporaron un proceso de investigación por parte de profesores y estudiantes universitarios, para lograr adminículos con mayores niveles de seguridad. Incluso, las grandes corporaciones industriales se sumaron sus esfuerzos.

Compartimos algunos de los tantos dispositivos creados en estos últimos meses, incluyendo los ideados por tres miembros académicos de ISTEC: University of South Florida (Estados Unidos), Universidad de la República (Uruguay) y Universidad Nacional de La Plata (Argentina).

PuriCare: LG creó un mascarilla con purificador de aire portátil con un sensor respiratorio y un doble ventilador que presenta diferentes velocidades, permitiendo tomar aire limpio filtrado y lograr una respiración normal. Adicionalmente posee un estuche con rayos UV para el saneamiento del dispositivo.

LEAF: mascarilla transparente que ofrece seguridad sanitaria mientras otros ven la identidad de quien la porta, y leen sus labios o expresiones faciales. Es la primera mascarilla registrada por la FDA que tiene capacidades de filtrado de aire estándar N99, así como una función de autopurificación, gracias a una luz UV-C incorporada.

Micrashell Body Suit: traje creado para la interacción segura con grupos numerosos de personas, que incluye un sistema de suministro de bebida, integración con teléfonos inteligentes, altavoces, comunicador de voz y cámara de seguridad. El casco utiliza un sistema de filtración basado en el estándar N95 para limpiar el aire respirable de cualquier virus.

HelloMasks: máscara que combina transparencia, protección y porosidad, desarrollada con un polímero especialmente diseñado.

Protector facial para personal de la salud (UNLP): una iniciativa de estudiantes y docentes de la Universidad Nacional de la Plata, miembro académico de ISTEC, permitió la fabricación de caretas de plástico transparentes destinadas a quienes están en la primera línea de batalla contra el Covid-19. Del proyecto también participan la Escuela de Aeromodelismo de La Plata y la Comunidad de Impresión 3D. La máscara se compone de sólo 5 piezas (visera, elástico, fijador para darle rigidez a la pantalla transparente, una cuña para asegurar la visera, y una hoja de acetato tamaño A4) y se confecciona mediante impresión en 3D.

 

Proyecto LUCIA: un equipo de técnicos de las Facultades de Ingeniería, Escuela de Diseño y Ciencias de la Universidad de la República (Uruguay), miembro académico de ISTEC, diseñó y construyó un sistema para desinfectar mascarillas N95 usando luz ultravioleta. Se pueden acceder a todos los planos, código, etc. del proyecto LUCIA que está liberado bajo licencia Creative Commons tipo 4 (puede copiarse, modificarse y usarse, señalando la referencia origina). Para acceder: hacer click aquí

University of South Florida. El ingeniero de investigación senior Michael Celestin, PhD (USF College of Engineering’s Mini-Circuits Design for X Laboratory) desarrolló una línea de ensamblaje para producir protectores faciales destinados al personal médico del Hospital General de Tampa. El equipo de Celestin está utilizando materiales como mylar, elásticos y espuma para producir un protector facial por minuto. Además, el Centro de Visualización Avanzada de la USF (AVC) también trabaja para ayudar a resolver la escasez de equipos de protección personal y colabora en varios proyectos con las facultades de medicina e ingeniería de la institución, incluyendo el desarrollo de hisopos nasales impresos en 3D. La USF es miembro académico de ISTEC.

ASICS: Una mascarilla para runners desarrollada por ASICS Institute of Sports Science, permite que puedan respirar con normalidad y dar su máximo potencial

Tyler Glaiel: El reconocido creador de videojuegos construyó una mascarilla electrónica casera muy particular, utilizando una placa de desarrollo Arduino Nano y una matriz LED para producir un patrón de luz que imita el movimiento de la boca al hablar. No es apta para su utilización por parte de niños, pero entrega una nueva experiencia de relacionamiento para jóvenes y adultos.

Los invitamos a ver un reportaje realizado por Chris Fox para la BBC: https://www.bbc.com/news/av/technology-52944499

C-FACE: Donut Robotics desarrolló una smart mask con tecnología que traduce el japonés a otros ocho idiomas, y se conecta a Internet. Puede grabar y transcribir conversaciones en mensajes de texto a través de Bluetooth.También amplifica la voz del usuario y realiza llamadas, conectada a un teléfono inteligente. El objetivo es romper las barreras de comunicación que impuso la pandemia.

BioVYZR: protector facial 360° y purificador de aire personal que filtra patógenos, alérgenos y contaminantes, creado en Canadá. Consiste en un estuche con forma de burbuja que se coloca sobre la cabeza y envuelve el torso.

https://www.youtube.com/watch?v=F18_IXxwL-A

ISPHERE: esfera protectora que cubre toda la cabeza creada a partir de las regulaciones de uso de máscara obligatoria en Berlín (Alemania). Inspirada en los comics de ciencia ficción, tiene un micrófono y altavoz incorporado.

Maskalike: la diseñadora Danielle Baskin ideó una máscara que tiene impresa la parte que está cubriendo del rostro de cada persona. Permite que se pueda reconocer a quien la está usando.

Vue shield: Joe Doucet diseñó un escudo facial con lentes de sol integrados.

VitalMask: El dispositivo generado por Vita Innovations (una start-up creada por un grupo de estudiantes de la Cornell University) consiste en una máscara para uso en hospitales. Impresa en 3D, cuenta con un filtro HEPA al frente y sensores alrededor de los lóbulos de las orejas, nariz y boca, que controlan la temperatura corporal, la frecuencia cardíaca, los niveles de oxígeno en sangre y la respiración. Mayor información: haga click o http://vitainnovations.co/

3. Inventos para garantizar el distanciamiento social. Para complementar, un video producido por Dav Med rescata 20 creaciones para ayudar a detener la propagación del coronavirus Covid-19.

Entre ellas se destacan:

  • Unidades de Test M-Rad: sitios de testeo móviles y transportables para detectar Covid-19 y la presencia de anticuerpos en el organismo, que podrían ayudar a aliviar la presión en hospitales.
  • AIR LOCK: creado por Plastique Fantastique para que los médicos puedan tratar a los pacientes en forma segura, se trata de un espacio personal portátil, que tiene una presión de aire positiva para que el aire fluya continuamente sin que se produzcan escapes de aire contaminado.
  • CURA: contenedor que crea presión negativa y niveles de biocontención similares a un aislamiento normal de sala. Diseñado por Carlo Ratti Associati, su primera instalación en un hospital temporal se realizó en Turín (Italia).
  • Shield: un proyecto que propone integrar a los asientos públicos divisores de plexiglás para mantener a las personas seguras y distantes, con un impacto visual limitado en el medio ambiente circundante.
  • The Vital House: estructura para contención de enfermedades infecciosas, que puede ser construida rápidamente dentro de una vivienda y permite el contacto visual con el resto de los integrantes de la familia durante el periodo de aislamiento. Estas unidades tendrían monitorizados los parámetros de salud.
  • Plex’Eat: escudos protectores colgantes de plexiglás transparente que se suspenden arriba de cada comensal, para que puedan cenar o almorzar con otros sin la necesidad de utilizar barbijos. Pueden desmantelados y desinfectados rápidamente. Una solución para restaurantes y bares.
  • Washi: los diseñadores Ana María González Londoño y Farhad Saffari Ghandehari imaginaron un pequeño dispositivo para ahorrar agua y promover mejor la higiene de manos, que funciona con sensores de proximidad.
  • Butterfly seating: solución de asientos flexibles para clases económicas y Premium en aviones.
  • Qworktine: sistema de oficina hermético en forma de hexágono para quienes no pueden trabajar desde sus casas. Las puertas son manos libres y controladas por reconocimiento facial.
  • Mediamatic, un restaurante de Amsterdam, creó invernaderos privados completamente vidriados para cada mesa, a fin de garantizar el distanciamiento social.
  • Soffio: protector facial inflable que crear una amplia barreras protectora y bloquea las gotas de aire, que permite poder reunirse con amigos en restaurantes y bares.

4. Tecnología para predecir brotes de enfermedades. «Si algo ha de matar a más de 10 millones de personas en las próximas décadas, probablemente será un virus muy infeccioso, más que una guerra», advirtió el fundador de Microsoft en 2015 durante una charla TED. «No habrá misiles, sino microbios», aseguro. Diez años después, llegó la pandemia que estamos padeciendo en la actualidad.

 

 

¿Es posible anticipar epidemias al igual que se hace con el clima? Sus creadores sostienen que Microsoft Premonition puede ayudar en la lucha mundial contra los brotes de enfermedades, prediciendo la distribución y evolución de microbios, virus y animales portadores de enfermedades en el bioma de la Tierra, o en la vida que nos rodea.

En un artículo publicado en Microsoft News Center, Suzanne Choney sostiene que si el bioma pudiera ser monitoreado como el clima, los patógenos ambientales podrían ser detectados antes y los brotes podrían ser predichos antes de causar grandes epidemias.

“Microsoft Premonition cambia el paradigma de reaccionar a conocidos patógenos a buscarlos de manera continua a medida que evolucionan”, comentó Ethan Jackson, director senior de Microsoft Premonition. “Estas señales podrían ayudarnos a detectar antes amenazas potenciales, responder más rápido y desarrollar nuevas intervenciones antes de que ocurran brotes”.

Microsoft Premonition es un sistema avanzado de alerta temprana que combina plataformas de detección robótica, inteligencia artificial, analítica predictiva y metagenómica a escala de nube, para monitorear de manera autónoma animales portadores de enfermedades como mosquitos, recolectar muestras ambientales de manera robótica, y luego escanearlas a nivel genómico en busca de amenazas biológicas.

Al igual que la predicción meteorológica, sus canalizaciones de analítica utilizan cómputo a escala de nube, para aprovechar los más recientes avances en Azure IoT y Azure Data Lake en Microsoft Azure. Hoy en día, las canalizaciones de Premonition han escaneado más de 80 billones de pares de base de material genómico de muestras ambientales en busca de amenazas biológicas.

 

Para conocer otras innovaciones desarrolladas a partir del surgimiento de la pandemia, recomendamos visitar el siguiente sitio: https://www.covidinnovations.com/