La ingenierÍa del siglo XXI

La ingeniería del siglo XXI se enfrenta a 14 desafíos principales

La ingeniería se enfrenta a 14 desafíos esenciales para este siglo, que responden a las necesidades de una población cada vez mayor. Estos desafíos se basan en cuatro importantes pilares: la sostenibilidad, la salud, la reducción de la vulnerabilidad y la calidad de vida. Expertos de todo el mundo, convocados a petición de la National Science Foundation de Estados Unidos, han definido las materias en las que la ingeniería debería centrarse en el presente, con el fin de asegurar la prosperidad de las próximas generaciones y la pervivencia de nuestro planeta.

 La National Academy of Engineering (NAE de Estados Unidos ha hecho pública una lista de los que serían los principales desafíos de la ingeniería en el siglo XXI. Elaborada por un equipo de expertos de todo el mundo, convocados a petición de la National Science Foundation (NSF, reúne un total de 14 retos que, de alcanzarse, podrían mejorar nuestro modo de vida. 

• Avances y retos sin precedentes 

Los desafíos para el siglo XXI, según los científicos, serían los siguientes: 

- Conseguir que la energía solar sea accesible 

- Suministrar energía a partir de la fusión 

- Desarrollar métodos de secuestración del carbono 

- Gestionar el ciclo del nitrógeno 

- Suministrar acceso al agua potable 

- Restaurar y mejorar las infraestructuras urbanas 

- Avanzar en la informática para la sanidad 

- Diseñar mejores medicamentos 

- Hacer ingeniería inversa del cerebro 

- Prevenir el terror nuclear 

- Proteger el ciberespacio 

- Enriquecer la realidad virtual 

- Avanzar en el aprendizaje personalizado 

- Diseñar herramientas para el descubrimiento científico

Los ingenieros han marcado los avances de la civilización a lo largo de toda la historia, y que su presencia e influencia se ha acrecentado a partir de la Revolución Industrial, que supuso la sustitución del trabajo humano por el de las máquinas en incontables facetas. Por otro lado, en las últimas décadas se han generado avances procedentes de la ingeniería (automóviles, aviones, radio, televisión, naves espaciales, lásers, ordenadores…) que han mejorado cada aspecto de la vida humana. 

Todos estos avances, por otro lado, han generado una serie de desafíos sin precedentes. A medida que la población crece y necesita expandirse, el problema de la sostenibilidad sigue aumentando, al igual que la necesidad de mejorar la calidad de vida. Nuevas y viejas amenazas de salud pública demandan por otro lado una mayor efectividad de los tratamientos médicos: vulnerabilidad ante las pandemias, la violencia terrorista o los desastres naturales requieren de investigaciones serias para la creación de nuevos métodos de protección y prevención. 

• Distribución del agua 

Importante problema medioambiental es el del nitrógeno. El ciclo biogeoquímico que extrae nitrógeno del aire para su incorporación a las plantas (nuestro alimento) ha sido alterado por las actividades humanas. Con la expansión del uso de fertilizantes y la combustión industrial a altas temperaturas, los seres humanos hemos doblado la tasa a la que el nitrógeno era sustraído del aire en la época preindustrial, contribuyendo a la aparición de fenómenos como la lluvia ácida o el calentamiento global. Urge por tanto el diseño de contramedidas para los problemas del ciclo del nitrógeno.

En cuanto a la salud humana relacionada con la calidad del agua, aún quedan importantes cuestiones por resolver, como el problema de la malaria, que requieren nuevos métodos y tecnologías médicas. En general, la ingeniería biomédica tiene pendiente la promesa de la medicina personalizada: los médicos reconocen que cada individuo difiere tanto en el grado de susceptibilidad a las enfermedades como en las respuestas a los tratamientos, pero actualmente las tecnologías médicas ofrecen sólo soluciones estándar.

• Inteligencia artificial y aprendizaje humano 

El aprendizaje y la enseñanza también son un desafío para los ingenieros: el estudio de la mente podría beneficiarse de los métodos mejorados de instrucción y aprendizaje, como el de la realidad virtual. Los esfuerzos de los ingenieros deberán centrarse asimismo en enriquecer la exploración en las fronteras de la realidad y el conocimiento, aportando nuevas herramientas para la investigación del cosmos y de la intrincada naturaleza de la vida y los átomos.