Tuesday, June 03, 2008

CAPITULO 8: EL MUNDO DISEÑADO..




LA AGRICULTURA

MATERIALES Y MANUFACTURA

LOS RECURSOS ENERGÉTICOS Y SU USO

LA COMUNICACIÓN

PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

TECNOLOGÍA DE LA SALUD



Capítulo 8: EL MUNDO DISEÑADO

El mundo actual se ha transformado en muchos aspectos por la acción humana. Se han creado opciones tecnológicas para prevenir, eliminar o disminuir amenazas a la vida y al ambiente, así como para satisfacer necesidades sociales. Se han dañado ríos, devastado bosques, creado nuevos materiales y maquinaria, ocupado grandes áreas con ciudades y carreteras, y decidido a veces sin quererlo la suerte de muchos otros seres vivos. Entonces, en cierto sentido, muchas regiones del mundo están diseñadas determinadas y controladas en gran parte por el uso de la tecnología a la luz de lo que se consideran los propios intereses. Se ha sometido a la Tierra a un punto donde el bienestar futuro depende en gran medida de cómo desarrollar, utilizar y limitar esa tecnología.

A su vez, eso dependerá mayormente de qué tan bien se entienda el funcionamiento de ésta y los sistemas social, cultural, económico y ecológico dentro de los cuales se vive. Este capítulo comprende recomendaciones sobre ciertos aspectos clave de la tecnología, con énfasis en las principales actividades humanas que han conformado el medio y la vida; además, se centra en ocho áreas tecnológicas básicas: 1. agricultura, 2. materiales, 3. manufactura, 4. recursos energéticos, 5. uso de la energía, 6. comunicación, 7. procesamiento de información, y 8. tecnología para la salud.

AGRICULTURA

A través de la historia, la mayoría de las personas han pasado la mayor parte de su tiempo consiguiendo alimento y combustible. El ser humano comenzó como cazador y recolector nómada, utilizando como alimento los animales y las plantas que encontraba en el medio. Con el tiempo, aprendió a obtener y conservar sus víveres mediante el uso de tecnología de procesamiento, como machacar, salar, cocer y fermentar. Asimismo, aprendió a utilizar algunas partes no comestibles de los animales y vegetales para hacer herramientas, vestidos y recipientes. Después de muchos miles de años de cazar y recolectar, la especie humana desarrolló formas para domesticar animales y cultivar plantas con objeto de mejorar el suministro de comida, y así, mantener a grandes poblaciones. Los hombres sembraron y fomentaron el crecimiento de sus cosechas cultivando, escardando, regando y fertilizando. Capturaron y amansaron animales para la obtención de alimentos y materiales, los entrenaron para ciertas tareas como el arado y la carga; tiempo después criaron dichos animales en cautiverio.

Con el tiempo, vinieron más avances en la agricultura, cuando las personas aprendieron no sólo a usar las formas de vida, sino también a modificarlas. Al principio, podían controlar la reproducción solamente escogiendo cuál de los animales y plantas se reproducirían. De esta manera, podían intentarse las combinaciones de la variedad natural de características para mejorar la domesticidad, la resistencia y la productividad de especies vegetales y animales. Para preservar la gran variedad de especies de cosechas adaptadas naturalmente disponibles para cruzamiento, se establecieron bancos de semillas alrededor del mundo; su importancia es evidente en las negociaciones internacionales sobre quién tiene ciertos derechos a esos recursos genéticos.

En el siglo XX, el avance en la genética moderna ha ayudado a aumentar la variabilidad natural en especies vegetales al usar radiación para producir mutaciones, de modo que haya más opciones para la reproducción selectiva. En la actualidad, los científicos están aprendiendo la manera de modificar directamente el material genético de los organismos. A medida que se aprende más sobre la forma en que funciona el código genético (que es casi el mismo para todas las formas de vida), es posible que se lleguen a cambiar los genes de un organismo a otro. Al saber qué secuencias del código genético controlan ciertas funciones, se pueden transferir algunos rasgos de una especie a otra; esta técnica puede conducir finalmente al diseño de nuevas características. Por ejemplo, a las plantas se les puede implantar el programa genético para sintetizar sustancias que les proporcionen resistencia a los insectos depredadores.

Durante los últimos decenios, un factor en el mejoramiento de la productividad agrícola ha sido el control de plagas animales y vegetales. Anteriormente, en los Estados Unidos de América, y todavía en algunas otras regiones del mundo, una gran parte de los productos agrícolas se perdían debido a malas hierbas, roedores, insectos y microorganismos causantes de enfermedades. El uso amplio de insecticidas, herbicidas y fungicidas ha aumentado considerablemente la producción agrícola útil. No obstante, hay problemas. Uno de ellos es que los pesticidas también pueden actuar perjudicialmente en contra de otros organismos del medio, a veces a gran distancia de donde se utilizaron, y en ocasiones se encuentran demasiado concentrados en los escurrimientos de agua y la cadena alimentaria. Los insecticidas que se empleaban para controlar el gorgojo, por ejemplo, exterminaron a sus depredadores naturales, empeorando el problema. Otra dificultad es que la eficacia de estos productos puede disminuir a medida que los organismos desarrollan resistencia genéticamente determinada a ellos, por lo que se requieren mayores cantidades de pesticidas o el desarrollo de otros nuevos.

Por consiguiente, se está explorando un uso de la tecnología más armonioso con el ambiente. Este trabajo implica el diseño y empleo cuidadoso de sustancias químicas, así como una diversificación más inteligente de cultivos, cambiando los ya sembrados en una área de tierra en particular y que agotan algún componente del suelo por otros que lo repongan. La rotación de cultivos también puede reducir la probabilidad de que se arraiguen las enfermedades de un cultivo específico. Una alternativa para el control químico de plagas es introducir organismos de otros ecosistemas con objeto de disminuir el número de plagas en el ecosistema agrícola (como el uso de insectos foráneos que se alimentan de las hierbas locales). Este enfoque también conlleva cierto riesgo de que el organismo introducido llegue a convertirse en una plaga por si mismo.
La productividad agrícola se ha incrementado debido al uso de maquinaria y fertilizantes.

Las máquinas y los motores de combustible fósil que se necesitan para impulsarías han hecho posible cultivar mayores extensiones y cosechar más productos, trabajar diferentes tipos de tierra, alimentarse y utilizar las partes y los productos de muchas clases de animales y vegetales. En el hemisferio occidental se usan ampliamente los fertilizantes químicos para complementar los nutrientes inadecuados del suelo, en lugar del estiércol utilizado en otras partes del mundo. Un riesgo del empleo intensivo de maquinaria y fertilizantes es el agotamiento del suelo por sobreexplotación. Por tal razón, el gobierno de la Unión Americana alienta a los productores agrícolas para que dejen descansar la tierra de la producción periódica y tomen medidas para restablecer la riqueza natural de ésta.

Durante muchos siglos, la mayor parte de los alimentos se consumían o comercializaban a corta distancia de donde se producían. La tecnología ha revolucionado los mercados agrícolas por medio del transporte y la comunicación. Los progresos en la productividad de la tierra han conducido a la disponibilidad de muchos más alimentos en algunas áreas de los que requiere la población local. El desarrollo del transporte rápido y barato reduce desperdicios de comida, como lo hacen también el tratamiento, los aditivos, la refrigeración y el empaque. Pero la rápida distribución de productos agrícolas a gran distancia, necesita igualmente comunicación rápida y de larga distancia para venderlos y enviarlos. Tanto los sistemas de transporte como los de comunicación permiten que los alimentos se comercialicen y consuman a grandes distancias de donde se producen.

Cuando la mayor parte de los mercados eran locales, el mal tiempo podía causar altas y bajas bruscas en el bienestar de los granjeros y consumidores. Ahora, puesto que la comida se distribuye a través de un mercado mundial, los consumidores de las naciones ricas se preocupan mucho menos por un abastecimiento inadecuado de alimentos. Por otro lado, el mal tiempo en cualquier otra parte del mundo puede afectar los mercados de otro lugar. La preocupación del gobierno por mantener el suministro nacional de alimentos para los consumidores y proteger a los agricultores de desastrosas alzas y bajas en los ingresos ha llevado a muchas formas de control en la agricultura, las cuales incluyen vigilar la manera en que se utiliza la tierra, qué productos se venden y a qué precios.

Hace sólo un siglo, la mayoría de trabajadores en los Estados Unidos se dedicaba a la agricultura. Ahora, debido a que la tecnología ha incrementado considerablemente la eficiencia en dicho campo, sólo una pequeña proporción (cerca del 2%) de los habitantes interviene directamente en la producción. Sin embargo, existen muchas más personas trabajando en la producción de equipo y sustancias químicas agrícolas, y en el procesamiento, almacenamiento, transporte y distribución de alimentos y fibras. La rápida reducción en el número de agricultores que se necesitaban para producir los alimentos de la nación número uno ha causado grandes cambios en la población de las comunidades rurales, teniendo como consecuencia la casi desaparición de lo que era hasta hace poco la manera predominante de vida.

MATERIALES Y MANUFACTURA

Los Materiales

La tecnología se basa en el uso y aplicación de una gran variedad de materiales, algunos de los cuales se producen de forma natural, otros son producto de mezcla o tratamiento, y algunos más se sintetizan a partir de sustancias básicas. Todos los materiales tienen ciertas propiedades físicas, como resistencia, densidad, dureza, flexibilidad, durabilidad, impermeabilidad al agua y fuego, y facilidad para conducir un flujo de calor o una corriente eléctrica. Estas propiedades determinan el uso al cual destinan los materiales los fabricantes, ingenieros y otras personas involucradas en la tecnología.

Durante un periodo considerable de la historia humana, la tecnología de materiales se basó principalmente en el uso de elementos naturales, como plantas, productos animales y minerales. Con el tiempo, el ser humano aprendió que las características de éstos podían cambiar por medio de un procesamiento, como el curtido de la piel y la cocción del barro; más tarde, descubrió que los materiales podían combinarse físicamente mezclados, sobrepuestos o enlazados para obtener un producto con las características de otros diferentes, por ejemplo, diversas clases de madera laminada en arco, barras de acero rodeadas por concreto, cinc plateado sobre acero, y fibras entretejidas en la ropa. De igual manera, aprendió que el control cuidadoso de los procesos, como el templado del acero o el recocido del vidrio, podían mejorar de manera considerable algunas propiedades.

Desde los años sesenta, la tecnología de materiales se ha enfocado de manera importante en la síntesis de materiales con propiedades totalmente nuevas. Este proceso, por lo general, entraña la mezcla de sustancias, como se ha hecho durante miles de años con las aleaciones de metales. Sin embargo, es común que implique cambios químicos y las propiedades de la nueva sustancia pueden ser del todo distintas de las de sus componentes. Algunos materiales nuevos, como los plásticos, se sintetizan en reacciones químicas que enlazan largas cadenas de átomos. Los plásticos se pueden diseñar para tener una amplia variedad de propiedades para diferentes usos, desde las partes de un automóvil y un vehículo espacial, pasando por los tejidos y empaques de alimentos, hasta articulaciones artificiales de la cadera y puntos de sutura que se disuelven.

Asimismo, la cerámica se puede diseñar para que tenga una variedad de propiedades, de tal modo que éstas se diferencien mucho de un tipo de cerámica a otro (por ejemplo, la conductividad eléctrica extremadamente baja de los aislantes cerámicos, la conductividad controlable de los semiconductores cerámicos y la casi infinita conductividad de los superconductores cerámicos). Algunos materiales incluso se pueden diseñar para adaptarse a varios medios, como el aceite para motor para todo clima y las gafas para sol de densidad variable.

El avance de la tecnología ha llevado a utilizar algunos materiales del ambiente mucho más rápido de lo que éstos se renuevan por procesos naturales. Los bosques se han reducido considerablemente durante los últimos siglos en muchos países, y los yacimientos de minerales se están agotando. Hay una búsqueda continua para sustituir materiales y en muchos casos se han encontrado o inventado.

La eliminación de los materiales de desecho se ha convertido cada vez más en un problema. Algunos se pueden devolver al ambiente sin riesgo, como los residuos orgánicos, aunque a medida que aumenta la población, la labor se vuelve más difícil y cara. Pero algunos materiales, como los plásticos, no son tan fáciles de reciclar, ni se degradan rápido cuando se regresan al medio. Incluso algunos otros el desperdicio radiactivo es el ejemplo más notorio, aunque no el único son tan peligrosos por tanto tiempo que aún no se conoce la mejor manera de eliminarlos, y son tema de una amplia controversia. Resolver estos problemas de eliminación requerirá de esfuerzos sistemáticos que incluyan tanto innovaciones tecnológicas como sociales.

La manufactura

Producir cosas requiere una gran variedad de herramientas. El crecimiento de la tecnología en general ha sido impulsado considerablemente por el mejoramiento en la finura y agudeza de los utensilios de corte, la fuerza que se puede aplicar, la temperatura a la que puede concentrarse el calor, la rapidez con la que las operaciones pueden ocurrir y la consistencia con la cual las acciones se repiten. Tales herramientas son un factor esencial de la manufactura moderna, la cual se basa sobre todo en la necesidad de producir grandes cantidades de artículos de calidad uniforme (como automóviles y relojes de pulsera) y un número mucho más pequeño de productos de suprema calidad (como los vehículos espaciales y los relojes atómicos).

Los procesos de manufactura moderna generalmente incluyen tres pasos principales:
1. obtención y preparación de materias primas; 2. proceso mecánico como moldes, unión y ensamble, y 3. recubrimiento, prueba, inspección y empaque.
En los tres pasos hay opciones para priorizar las tareas y llevarlas a cabo, de tal modo que la organización de labores para optimizar la productividad es otro componente importante de la manufactura.

Las fábricas modernas tienden a especializarse en la producción de artículos específicos. Cuando 0una gran cantidad de cosas casi idénticas se fabrican de manera continua en el mismo lugar, es posible hacerlas mucho más baratas que si se hicieran por separado. Esa eficacia de costo se logra reuniendo a trabajadores con máquinas, recursos energéticos, materias primas o partes componentes. Es probable que el mantenimiento y la reparación de los productos también se facilite cuando se centraliza la producción, pues las partes pueden hacerse de modo que sean intercambiables entre unidades y aun entre modelos distintos.

La producción se automatiza cada vez más. En algunas instalaciones, se utilizan robots para realizar labores repetitivas de la producción masiva. Las instrucciones para el procesamiento se utilizan para controlar los procesos de manera electrónica, en lugar de que lo interpreten y lleven a cabo personas. La flexibilidad en el control hace posible diseñar y utilizar máquinas con usos múltiples que pueden fabricar una línea de productos. Esas máquinas también pueden permitir a los manufactureros la introducción de nuevos artículos sin necesidad de construir primero un conjunto especial de nuevas máquinas.

El diseño de sistemas de manufactura, automatizados o no, puede resultar altamente complejo. Primero, la secuencia de operaciones admite muchas posibilidades, de las cuales se deberán seleccionar aquéllas altamente eficientes y eficaces en el costo. Después, en cualquier secuencia que se elija, deberán controlarse, supervisarse y coordinarse un gran número de flujos de materiales y tiempos de las operaciones. Muchas sutilezas de la habilidad y juicio humanos, pueden ser difíciles de especificarse con precisión; a menudo, los expertos no son capaces de explicar exactamente qué es lo que hacen y cómo lo hacen. El control por medio de computadoras hace posible la eficiencia en la operación de sistemas de manufactura muy complejos, pero todavía se requiere la supervisión humana para ocuparse de lo imprevisto o imprevisible.

El desarrollo de la producción ha cambiado la naturaleza del trabajo. Anteriormente, un artesano podía trabajar en las mismas labores durante toda su vida con poco cambio en la técnica o el producto. La producción a gran escala en un lugar llevó a un extremo la especialización: cada trabajador hace únicamente una tarea simple una y otra vez, en lugar de ensamblar todo el producto. El incremento de la automatización requiere menos trabajo directo y aún menos habilidades manuales, pero sí más ingeniería, programación de computadoras, control de calidad, supervisión y mantenimiento.

Aunque la automatización puede reducir los sentimientos de aburrimiento y banalidad que resulta de la repetición sin fin de las mismas pequeñas tareas, también reduce el control de los trabajadores y puede eliminar algunos de sus trabajos aun cuando también genere otros. La flexibilidad y habilidad para aprender una sucesión de nuevas funciones laborales han llegado a ser cada vez más importantes a medida que se acelera el ritmo del cambio tecnológico.



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