miércoles, 4 de octubre de 2017

Nobel Química 2017

La Real Academia Sueca de Ciencias ha otorgado el premio Nobel de Química de 2017 a Jacques Dubochet (Aigle, Suiza, 1942), Joachim Frank (Siegen, Alemania, 1940) y Richard Henderson (Edimburgo, Reino Unido, 1945) por su aportación al desarrollo de tecnologías para generar imágenes tridimensionales de las moléculas de la vida, algo que está sirviendo ya para entender mejor procesos biológicos como las infecciones o nuestros ciclos de sueño. En palabras de la academia, su mérito consiste en "el desarrollo de la criomicroscopía electrónica para la determinación a alta resolución de la estructura de biomoléculas en una solución".

La estructura de las moléculas está directamente relacionada con lo que son capaces de hacer y conocerla y fotografiarla ayuda a entender su función. La criomicroscopía electrónica ha permitido congelar esas biomoléculas en movimiento y hacerles una foto con resolución atómica.


Esta tecnología ha permitido observar con precisión proteínas que provocan resistencias a quimioterapias contra el cáncer o a los antibióticos que empleamos contra las infecciones, el funcionamiento de los complejos moleculares que regulan el reloj circadiano (que recibió el Nobel de Medicina de este año) o los mecanismos por los que se captura la luz durante la fotosíntesis. En un caso muy práctico mencionado, se recuerda cómo cuando los investigadores empezaron a sospechar que el virus del Zika era la causa de la epidemia de bebés nacidos con daños cerebrales en Brasil, emplearon la criomicroscopía para obtener fotografías del virus. Gracias a las imágenes tridimensionales que obtuvieron, pudieron empezar a buscar fármacos con los que combatir la infección.

martes, 3 de octubre de 2017

Nobel Física 2017

Los científicos estadounidenses Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne han ganado el Premio Nobel de Física 2017 por su trabajo en LIGO, el detector de ondas gravitacionales.  

Weiss recibe una mitad del premio y Thorne y Barish comparten la otra por su "contribución decisiva en los detectores de LIGO y la observación de ondas gravitacionales", ha señalado el jurado. Los tres físicos, junto al resto de la colaboración internacional del experimento, también recibieron este año el Premio Princesa de Asturias por su papel en el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales.

Albert Einstein fue el primero en predecir la existencia de estas señales, pero estaba convencido de que nadie podría detectarlas. Su Teoría General de la Relatividad implicaba que algunos de los cuerpos más violentos del universo como los agujeros negros liberan energía en forma de ondas gravitacionales que se expanden por el espacio-tiempo a la velocidad de la luz deformándolo como hace una piedra al caer en un estanque. Estos cuerpos están tan lejos que, al llegar a la Tierra, sus ondas son tan débiles que no había tecnología capaz de captarlas, aseguró Einstein.


Un siglo después, el 14 de septiembre de 2015, los detectores de LIGO captaron la primera señal de una onda gravitacional, tras un trabajo que había comenzado cinco décadas antes. La produjo el choque de dos agujeros negros decenas de veces más masivos que el Sol. Su onda expansiva había viajado por el universo durante 1.300 millones de años hasta ser captada.

miércoles, 5 de octubre de 2016

Nobel Física 2016

El Premio Nobel de Física 2016 ha sido concedido, ex aequo, a David J. Thouless, por un lado, y a F. Duncan Haldane M. y J. Michael Kosterlitz, por otra, por revelar los "secretos exóticos de la materia". En el fallo se destaca que el galardón se les concede a estos tres científicos británicos "por los descubrimientos teóricos de las transiciones de fase topológica y fases topológicas de la materia". Las transiciones de fase suceden cuando la materia cambia de fase, como cuando el hielo se derrite y se convierte en agua o el agua se evapora.

El premio Nobel ha galardonado este año un campo de estudio que trata de comprender el comportamiento de la materia a escalas microscópicas, donde no suelen aplicar las reglas del mundo con el que estamos familiarizados y reinan las normas cuánticas. Según ha explicado la organización del Nobel, en 1972, Kosterlitz y Thouless identificaron un tipo de transición de fase completamente nueva en sistemas bidimensionales en los que los defectos topológicos desempeñan un papel fundamental. Estas teorías ayudan a entender el funcionamiento de algunos tipos de imanes y de fluidos superconductores y superfluidos. Estas teorías también han sido importantes para entender el funcionamiento cuántico de sistemas unidimensionales a temperaturas muy bajas.

sábado, 26 de marzo de 2016

El final de la Tabla Periódica


La tabla original de Mendeléyev contaba con 63 elementos químicos, que hoy ascienden a 118. Sólo 94 de ellos existen en la naturaleza: el resto son sintetizados de forma artificial y su vida es de unos pocos milisegundos. Para fabricarlos, se utilizan aceleradores de partículas que estrellan átomos para obtener nuevos elementos con más protones.
Podríamos pensar que entonces el número posible de elementos químicos es infinito, al menos en teoría. El problema es que cuantas más partículas tiene un núcleo atómico, más inestable se vuelve y menos tiempo dura antes de desintegrarse. Además, sería imposible añadir infinitos protones a un átomo, pues al final existirían elementos químicos serían tan grandes como planetas.
La vida de estos nuevos elementos artificiales es incompatible con cualquier tipo de aplicación, pero esto no quiere decir que no puedan descubrirse elementos más duraderos. Las islas de estabilidad son zonas de la tabla periódica alrededor de las cuales los elementos tienen una vida de minutos o incluso días. En torno al 120 existe una, por lo que el elemento 120 podría ser más útil que los últimos descubiertos.
¿Cuántos elementos podrían existir? Richard Feynman predijo que la tabla periódica se cerraría con el 137, aunque investigaciones más recientes reducen la cifra a 126. Este elemento se intentó sintentizar una única vez sin éxito en 1971, en el CERN. El huidizo Unbihexium podría ser el último y definitivo elemento químico en añadirse
a la tabla original de Mendeléyev.

viernes, 25 de marzo de 2016

7 nuevos materiales que cambiarán el mundo





1. Grafeno


Grafeno
Pantallas enrollables, táctiles y con circuitos invisibles ya no serán más un sueño futurista gracias a este nuevo material. El grafeno es obra de la casualidad y la curiosidad de Andre Geim y Kostya Novoselov, de la Universidad de Manchester en Reino Unido, quienes merecidamente obtuvieron el Premio Nobel de Física en el 2010.
Gracias a sus propiedades conductivas, el grafeno podría aplicarse en el campo de la electrónica para diseñar mejores procesadores y circuitos integrados, además de su aplicación en la investigación química mediante microprocesadores de silicio facultados para analizar resultados de laboratorio en tiempo real. Otra propuesta es la de eficientar las placas solares debido a su excelente conductividad térmica.
Por si fuera poco, otra aplicación viable del grafeno y que ha llamado mucho la atención es la de por fin fabricar dispositivos con pantallas tan maleables que será posible doblarlas, enrollarlas y seguirán adoptando su forma original, algo que la compañía Samsung, con ayuda de la Universidad Sungkyunkwa, de Corea del Norte, se ha propuesto desarrollar en el futuro.

2. Upsalita

El nombre se le concedió en honor a los científicos de la Universidad de Uppsala en Suecia que lo fabricaron. Estamos hablando de la sustancia más absorbente jamás creada, con una alta área de superficie: 800 m2/g, la mayor conocida hasta ahora.
Entre sus aplicaciones podrían estar desde absorber residuos tóxicos en los mares hasta preservar seco el interior de los equipos electrónicos para incrementar su durabilidad, en una escala mucho más pequeña.

3. Espuma de titanio

Espuma de titanio
El campo de la medicina se encuentra una vez más con suerte gracias al trabajo del Fraunhofer IFAM, en Dresden, Alemania, en donde científicos investigadores lograron crear un nuevo material super resistente y ultra ligero, gracias a la combinación de espuma de poliuretano y titanio en polvo.
Entre sus aplicaciones destaca la regeneración de huesos al integrarse con las piezas naturales, permitiendo que éstas se desarrollen de forma natural en el interior del implante. Esto es debido a su estructura porosa que permite que los vasos sanguíneos y las células entren y formen parte del implante de la misma forma en que lo hacen en los huesos.
También va a permitir que el material sea flexible pero a su vez rígido, capaz de soportar grandes cargas a pesar de ser más ligero que el titanio convencional. Sin duda todo un avance en la medicina que permitirá que más personas cuenten con prótesis adecuadas para su estilo de vida.

4. Aerografeno





Two Dandelion Seed Heads --- Image by © Royalty-Free/Corbis
Two Dandelion Seed Heads — Image by © Royalty-Free/Corbis
Si el grafeno te pareció sorprendente, espera saber lo que investigadores en China crearon a base de dicho compuesto. Se trata de un aerogel el cual es el nuevo material más ligero conocido en el mundo, con una densidad de solamente 0.16 mg/cm3.
Lo han fabricado científicos de la Universidad de Zhejiang, quienes aseguran que gracias a su composición de grafeno, podría utilizarse también en diversas aplicaciones dentro del campo de la electrónica y la electricidad: en la fabricación de micro tarjetas, baterías, pantallas flexibles, cables de fibra óptica, transistores, super capacitores e inclusive paneles solares más eficientes.
El avance científico fue publicado en la revista Nature y promete ser la solución a problemas de contaminación en el medio ambiente, pues es posible su utilización para recoger las sustancias vertidas en el océano, gracias a su capacidad de absorción de hasta 900 veces su peso.

5. Seda sintética

Seda sintética
La compañía japonesa Spiber ha logrado descubrir el gen responsable de la producción de fibroína, proteína que segregan las arañas durante la producción del conocido hilo de seda. Un solo gramo de esta sustancia es capaz de producir 8 kilómetros de seda, lo cual representa un método mucho más barato y fácil de obtener el tan preciado material.
La startup tenía planeado fabricar 10 toneladas de la hermosa tela en este 2015, ¿imaginas cuántos kimonos podrían obtenerse de esa cantidad?

6. Pegamento molecular

Pegamento molecular
Científicos de la Universidad de Oxford han logrado inventar un pegamento capaz de unir objetos a nivel molecular.
El sorprendente compuesto fue obtenido gracias a una bacteria conocida por la función que tiene de desintegrar y digerir la carne. Los científicos investigadores comenzaron su investigación a partir de una proteína de esta bacteria, de forma que lograron crear un pegamento que se une a nivel molecular con sustancias que contienen las proteínas específicas.
Los investigadores ahora investigan nuevas formas de crear esas proteínas para fabricar pegamentos moleculares en una forma más selectiva.

7. Envoltorio métalico de burbujas

Envoltorio metálico de burbujas
30% más ligero y hasta 50% más resistente, este nuevo sistema de embalaje creado en la Universidad de Carolina del Norte promete ser una versión mejorada del popular plástico del que grandes y chicos adoran reventar sus burbujas.
La mala noticia es que debido a su composición es casi imposible hacer explotar las pequeñas burbujas metálicas, pues consta de dos láminas de aluminio y una tercera de carbonato de calcio entre ellas. Al aplicárseles calor, el carbonato de calcio produce oxígeno, lo que forma las conocidas burbujas capaces de proteger desde la pieza de cerámica más frágil, hasta el equipo electrónico más moderno.

Los avances tecnológicos avanzan a la par de la ciencia, y los materiales para crear mejores y más eficientes dispositivos no se quedan atrás. Estamos convencidos de que éstos podrían ser la solución a muchos de los problemas actuales, y que nuevas propuestas llegarán con el tiempo.

Curiosidades de la Tabla Periódica

- En la Tabla Periódica no hay ninguna 'j'.

- Entre los elementos que la componen, hay tres descubiertos por españoles: el platino (Pt), el wolframio (W) y el vanadio (V). Antonio de Ulloa, Fausto Delhuyar y Andrés Manuel del Río son los responsables, respectivamente, de que estos elementos formen parte de la Tabla de Mendeléiev.

- La primera versión de la Tabla Periódica se presentó en 1869 con sólo 63 elementos, el número que hasta entonces era conocido. A día de hoy, es posible encontrar un total de 118 elementos.

- Hay elementos con nombres que hacen referencia a países: galio (Ga), escandio (Sc), germanio (Ge), polonio (Po), niponio (Np), y francio (Fr).

- También los hay relativos al nombre de continentes: europio (Eu) y americio (Am).

- En la Tabla Periódica también hay hueco para los cuerpos celestes: uranio (U), neptunio (Np) y Plutonio (Pu).

- Dos de los científicos más importantes de la historia también han sido homenajeados en la Tabla Periódica: Einstein, con el einstenio (Es); y Copérnico, con el copernicio (Cn).

El grafeno

Una de las grandes características del grafeno, es que tiene la capacidad de convertir la luz que recibe en electricidad, lo que le daría múltiples posibilidades en el campo de las energías renovables. Imaginaros un edificio con todas sus ventanas cubiertas por una capa transparente de grafeno, podrían llegar a generar su propia electricidad.
Relacionado con la luz, tiene otra característica muy llamativa, y es que es capaz de capturar la luz que nuestros ojos no ven. Esto se podría aplicar a multitud de usos, desde mejorar la visión de personas con gafas o deficiencias ópticas, hasta utilizarlo en los coches para mejorar la seguridad en la conducción de noche y, cómo no, en el ámbito militar para dispositivos de visión nocturna.
Una de las características que seguro más habéis oído, es la de mejorar las prestaciones de las baterías. Una batería fabricada con grafeno puede llegar a tener una autonomía 10 veces superior a las utilizadas actualmente, con la ventaja además de que se carga en mucho menos tiempo. Esto abriría un nuevo horizonte en los vehículos eléctricos, donde ahora mismo el tema de la autonomía y recarga es donde parece que tienen su talón de Aquiles.
Seguimos con otra ventaja de utilizar grafeno. Investigadores de la Nanyang Technological University en Singapur han creado un sensor fotográfico hecho de grafeno, aumentando la sensibilidad a la luz unas mil veces respecto al que utilizan las cámaras actuales. Esto permitiría hacer mejores fotografías en condiciones de poca luz, y generalmente en cualquier condición ya que el sensor recibiría mucha más información. Además, estos nuevos sensores de grafeno consumen diez veces menos energía y resultan mucho más económicos de fabricar.
Utilizado en el ámbito de las telecomunicaciones, una antena creada con grafeno es capaz de multiplicar por 100 la velocidad de una conexión WiFi. Sí, por 100. Esto supondría poder enviar miles y miles de datos a una velocidad mucho más alta que la actual. Por ejemplo, sería perfecto para poder ver contenido audiovisual en HD, 4K y lo que todavía esté por venir.
Acabamos con una característica muy interesante pensando sobre todo en los smartphones y smartwatch.Con el grafeno será posible crear pantallas flexibles, lo que abrirá un abanico increíble para todo tipo de diseños en dispositivos que, por ejemplo, se adapten al contorno de nuestra cara o de nuestra muñeca. Ya hemos vistos dispositivos con pantallas curvas que a día de hoy no han aportado una gran mejora, sin embargo esta capacidad permite que el dispositivo se adapte a lo que necesitemos en cada momento.