jueves, 31 de diciembre de 2009

Extraña teoría física demostrada tras casi 40 años

Cuando el físico Vitaly Efimov escuchó que su teoría había sido finalmente demostrada, corrió hacia el científico más joven que la había verificado y chocó los cinco con él.

Efimov había predicho una versión mecánico-cuántica de los anillos borromeanos, un símbolo que fue mostrado por primera vez en el arte afgano budista alrededor del siglo segundo. El símbolo describe tres anillos unidos entre sí; si se separa un anillo, el resto también.

Efimov teorizó un análogo a los anillos usando partículas: Tres partículas (tales como átomos o protones o incluso quarks) podrían unirse para formar un estado estable, incluso aunque ninguno de ellos pudiese unirse sin el tercero. El físico propuso por primera vez la idea, basándose en una prueba matemática, en 1970. Desde entonces, nadie ha sido capaz de demostrar el fenómeno en el laboratorio – hasta ahora.

Un equipo de físicos liderado por Randy Hulet de la Universidad de Rice en Houston finalmente logró el trío de partículas, y publicó sus hallazgos en la revsta on-line Science Express.

“Es muy emocionante, debido a que tras 40 años de que se hizo esta predicción, finalmente se ha verificado”, dijo Hulet a LiveScience.

Hulet presentó su trabajo en una reunión en Roma en octubre a la que también asistió Efimov.

“Me chocó los cinco tras mi charla”, recuerda Hulet. “Estaba muy entusiasmado y emocionado de ver que su predicción se hacía realidad”.

Efimov había calculado que el triplete de partículas era posible, y que era repetitivo: Podrían lograrse nuevos estados ligados en niveles de energía cada vez mayores en una progresión infinita. Todos los estados ligados tendrían lugar a niveles de energía múltiplos de 515.

Para demostrar que realmente había creado los tríos, conocidos como trímeros de Efimov, los investigadores produjeron un conjunto de tres átomos de litio ligados, y entonces lo reprodujeron con un enlace de energía 515 veces mayor que la primera. (Básicamente, la energía de enlace indica cómo de apretadas están las partículas unas respecto a otras, y cuánta energía se necesitaría para separarlas).

Los investigadores usaron una configuración conocida como resonancia Feshbach que les permitía seleccionar los niveles de energía de sus átomos. Encontraron que cuando lograban múltiplos de 515, las partículas se unían, pero a otras energías no, demostrando que los tríos eran realmente trímeros de Efimov.

“Es un efecto realmente sorprendente”, dijo Hulet. “Mucha gente no creía [a Efimov] al principio. Fue una predicción muy extraña”.

La teoría es única debido a que es una solución a un caso especial de lo que se conoce como problema “de los tres cuerpos”. Los científicos han resuelto el problema de “los dos cuerpos” – es decir, han calculado cómo deberían moverse dos cuerpos exactamente basándose en sus posiciones iniciales, masas y velocidades. Los científicos también pueden calcular este escenario para muchas masas, pero una solución general pura para el problema de los tres cuerpos ha sido esquiva.

“Los físicos pueden manejar el problema de los dos cuerpos muy bien, y los problemas de muchos cuerpos bastante bien, pero cuando son sólo unos pocos objetos, como tres en estos trímeros de Efimov, simplemente hay demasiadas variables”, dijo Hulet.

El cálculo de Efimov no es la solución al caso general, sino la solución a un caso específico de los tres cuerpos. Así pues, descubrir un ejemplo real de tres partículas que cumplan su predicción es un importante paso para saber más sobre la física de pocos cuerpos.

miércoles, 30 de diciembre de 2009

¿Por qué echamos sal en las carreteras y calles cuando hiela?

Para entender el por qué se tira sal en las carreteras para evitar que se forme hielo se ha de entender la diferencia entre derretir y disolver. La única manera de derretir una substancia es aplicando calor. Un cubito de hielo sacado del congelador se derrite por que la temperatura ambiente es mayor que 0ºC. El agua pura se convierte en hielo por debajo de los 0ºC, por encima es líquida. Esta es la clave, substancia pura. La temperatura a la que una sustancia líquida se congela está referida a esta sustancia pura. Si esta sustancia líquida se mezcla con otra, tenemos una disolución. La temperatura de congelación de la disolución será diferente del punto de congelación de la sustancia pura.

La mezcla sal y agua es una disolución de una sustancia sólida (la sal) con otra líquida (agua). Veamos que sucede, para ello hay que recurrir al comportamiento molecular de cada sustancia. La sal es un compuesto molecular formado por Sodio (Na) y Cloro (Cl), la formula molecular de la sal es pues NaCl, denominado Cloruro Sódico.

Podemos fundir el hielo aplicando calor, pero esto no es lo que hace la sal con el hielo, la sal disuelve el hielo. El efecto final es parecido a aplicar calor, pues observamos que el hielo se funde, pero no es del todo cierto. Lo que realmente se funde es la disolución agua-sal. La sal no disminuye el punto de congelación del agua, la mezcla sal-agua forma una disolución que tiene su punto de congelación inferior al del agua pura. Para una disolución óptima entre sal y agua (23% de sal y 77% de agua) el punto de fusión seria de -21ºC. De manera que teóricamente se puede impedir la formación de hielo hasta los -21ºC echando sal al agua, aunque en la práctica será una temperatura mayor pues no se puede dosificar la cantidad de sal adecuada a cada situación. ¿Cómo es posible esta transformación?.

Intento explicarlo desde el punto de vista molecular. Los átomos que interviene son: cloro (Cl), sodio (Na), oxigeno (O) y hidrogeno (H).

Los átomos de cloro (Cl) tienen tendencia a coger un electrón y los átomos de sodio (Na) tienen tendencia a dar un electrón. De esta manera cuando se encuentran el cloro y el sodio, el cloro coge el electrón que el sodio quiere quitarse de encima, los dos contentos y se unen para siempre formando una molécula, el Cloruro Sodico (NaCl).

Pero no es tan sencillo, la molécula de cloruro sódico no se encuentra sola, existen más moléculas iguales a su alrededor, y se unen todas para formar una estructura cristalina.

Veamos ahora como está formada la molécula de agua. El Oxigeno (O) tiene tendencia a coger dos electrones y el hidrogeno (H) a dar un electrón. En este caso el Oxigeno se pone de acuerdo con dos hidrógenos, de esta manera el oxigeno obtiene los dos electrones, uno de cada hidrogeno y los dos hidrógenos pueden desprenderse del electrón que le sobra. El resultado es la molécula de agua H2O, o hidróxido de hidrogeno entre otros nombres

¿Pero que ocurre cuando se juntan muchas moléculas de agua?, la molécula de agua es polar, esto significa que su carga eléctrica no está distribuida simétricamente. En la parte de abajo dominan los dos hidrógenos y puesto que han cedido cada uno un electrón se quedan cargados positivamente. La parte de abajo es positiva y la parte de arriba predomina el oxigeno que se ha quedado con los dos electrones que le han dado los hidrógenos, por tanto el oxigeno se queda con carga negativa. Cuando coinciden muchas moléculas estas cargas eléctricas actúan de forma que el oxigeno negativo atrae el hidrogeno positivo de otra molécula de agua. Se forma una unión especial entre las moléculas de agua denominado enlaces de puentes de hidrogeno, formando un estado sólido peculiar.

Esta versatilidad entre las uniones entre moléculas de agua es la responsable que no haya dos copos de nieve iguales. Además de proporcionar una característica especial al agua, una de las pocas sustancias que en estado sólido es menos denso que en su estado líquido, por eso el hielo flota sobre el agua.

Cuando el cristal de sal se une con el hielo, los átomos de cloro y de sodio atraen algunas de las moléculas de agua, rompiendo los enlaces de puentes de hidrogeno. Los iones de sodio al ser más pequeños que los de cloro pueden penetrar dentro de la estructura del agua. Su carga positiva atrae a la carga negativa del oxigeno, rompiendo el puente de hidrogeno. Finalmente se disuelven los iones de cloro y sodio entre las moléculas de agua que han roto todos los puentes de hidrogeno y por tanto la disolución se ha vuelto líquida.

Los iones de cloro y sodio se interponen entre las moleculas de agua y evitan que ser produzcan los enlaces por puentes de hidrogeno, la disolución se mantiene líquida por debajo del punto de fusión del hielo puro, que son 0ºC.

martes, 29 de diciembre de 2009

Un agujero negro, mucho más cerca de la Tierra de lo que se creía

Un equipo internacional de científicos ha medido por primera vez con gran precisión la distancia entre un agujero negro y la Tierra. Con el uso de un nuevo método y sin utilizar los clásicos modelos matemáticos de los astrónomos, los científicos han concluido que este «oscuro saco sin fondo» situado en la constelación del Cisne se encuentra a 7.800 años luz, mucho más cerca de lo que se creía hasta ahora (unos 15.600). Aun así, hay que reconocer que la distancia sigue siendo infinita.
Los investigadores del Instituto para la Investigación Espacial SRON de Holanda se fijaron en el agujero negro que acompaña a la estrella moribunda V404 en la constelación de Cygnus (el Cisne) y midieron sus emisiones de radio. Para conocer a cuánta distancia nos queda, utilizaron el llamado paralaje trigonométrico, un sistema que tiene en cuenta el cambio en la posición de la estrella a lo largo de un año como consecuencia de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. La técnica es antigua, pero es la primera vez que se emplea con este propósito. Según explican, sus resultados tienen un margen de error mínimo, alrededor del 6%, cuando otras mediciones anteriores pueden llegar al 50%. Efectivamente, hasta ahora se creía que el agujero de V404 se encontraba a casi el doble de distancia de lo que ahora se estima, unos 7.800 años luz.
Con sus mediciones, los científicos han podido calcular que el agujero negro se desarrolló a partir de una explosión de supernova y que se mueve por el espacio a una velocidad de 40 kilómetros por segundo. «Con esta información nos hemos hecho una mejor idea de cómo evolucionan los agujeros negros», ha explicado Peter Jonker, del SRON. «Ahora estamos tratando de aplicar el mismo método de medición a otros agujeros negros».

lunes, 28 de diciembre de 2009

Así morirá nuestro Sol

A 550 años luz de la Tierra, una estrella como nuestro Sol se retuerce de agonía. Chi Cygni se ha expandido para convertirse en una gigante roja, tan grande que, si brillara en nuestro sistema solar, sería capaz de tragarse cada uno de los planetas hasta llegar a Marte. Por si fuera poco, el tremendo objeto celeste ha comenzado a latir con gran fuerza, como si se hubiera convertido en un gigantesco corazón colgado del espacio. Algo aterrador.
Los científicos han conseguido las primeras imágenes de este turbador proceso, obtenidas con el telescopio del Observatorio Astrofísico Smithsoniano, situado en Mount Hopkins, Arizona. El descubrimiento, que se publica en la revista The Astrophysical Journal, «abre una ventana sobre el destino de nuestro Sol dentro de 5.000 millones de años», explica el investigador Sylvestre Lacour, del Observatorio de París. Algo parecido a lo que ahora vive Chi Cygni le sucederá al Sol cuando desfallezca.
Envejecida, Chi Cygni ha comenzado a echar en falta el combustible de hidrógeno en su núcleo. Igual que un coche que se queda sin gasolina, su «motor» ha empezado a renquear. Esos «tirones» se traducen en fases de brillo y oscurecimiento, causadas por la contracción y la expansión de la estrella. Curiosamente, las estrellas que atraviesan esta etapa se conocen como «variables Mira», en honor de la primera conocida, Mira «la maravillosa», descubierta por David Fabricius en 1596.
Chi Cygni late una vez cada 408 días. Cuando el «corazón» se contrae forma su diámetro más pequeño, de 300 millones de millas. Entonces muestra puntos brillantes por el plasma caliente de su superficie, como los gránulos de la superficie del Sol, pero mucho más largos. A medida que se expande, la estrella alcanza un diámetro de 480 millones de millas, suficientemente grande como para envolver el cinturón de asteroides de nuestro sistema solar.

Contemplar estrellas como ésta es extremadamente difícil por dos razones. La primera es que suelen esconderse tras una compacta capa de polvo. La segunda, que están terriblemente lejos. A pesar de que son enormes en comparación con nuestro Sol, la distancia hace que no parezcan más grandes que una pequeña casa en la Luna. ¿La solución? Luz infrarroja para el primer problema y, para el segundo, una técnica llamada interferometría, consistente en combinar la luz proveniente de varios telescopios. De esta forma, los científicos han podido obtener las imágenes de este monstruo espacial.

jueves, 24 de diciembre de 2009

Desarrollan una venda parecida a la piel que evita la muerte en quemados graves

Investigadores de la Universidad de Tel Aviv han desarrollado unas vendas parecidas a la piel que evitan la muerte a los pacientes con quemaduras severas.

Según un estudio publicado por la Universidad de Tel Aviv (Israel), el equipo de la profesora Meital Zilberman, ha desarrollado un vendaje revolucionario que permitirá evitar la muerte a pacientes con quemaduras severas.

A pesar de los especiales cuidados a que se someten los enfermos con quemaduras severas, el 70% de las muertes se debe a las infecciones que contraen al tener la piel en carne viva. Según el equipo de Zilberman, este elevado porcentaje va a disminuir gracias a este nuevo invento.

Se trata de un nuevo apósito parecido a la piel humana que va impregnado de antibióticos y sustancias curativas y que se disuelve cuando ya ha hecho efecto. Las vendas están fabricadas con unas fibras especiales desarrolladas también por la profesora Zilberman.

Pueden ponerse directamente en contacto con la piel del paciente y van liberando los medicamentos. Además, este tejido actúa como escudo protector contra las bacterias que pueden contaminar las heridas, una de las principales causas de mortandad de estos pacientes.

No es tan simple como parece

Según ha explicado Zilberman, la piel sirve para varios propósitos diferentes. Por esta razón, "los apósitos deben mantener cierto nivel de humedad al mismo tiempo que actúa como escudo". "La curación no debe ser muy rápida ni muy lenta, si va deprisa, la herida se seca y no cura bien. Si es demasiado lenta, incrementa el riesgo de contagio", dice el profesor.

El apósito aún no tiene nombre. Está diseñado para imitar la piel y proteger el cuerpo. Combina propiedades mecánicas y físicas, con lo que los investigadores médicos hablan de "un perfil de liberación deseada de antibióticos".

Estadísticas de mortalidad

A diferencia de los antibióticos orales, los aplicados de forma local pueden atacar las bacterias dañinas antes de que entren en el cuerpo y evitar así infecciones, sepsis, o la muerte.

"Las personas que sufren de quemaduras grandes no suelen morir a causa de la quemadura en sí. Los culpables mortales son las infecciones bacterianas secundarias que invaden el cuerpo a través de estas zonas vulnerables quemado", dice la profesora Zilberman.

miércoles, 23 de diciembre de 2009

Pumplon, reinventando la rueda


Imagina una rueda que pudiera cambiar su forma para adaptarse a las condiciones de la carretera. Los beneficios serían numerosos: desde reducir el tiempo del trayecto a mejorar la eficiencia en el consumo de combustible. Los agricultores podrían olvidarse de los problemas del suelo compactado, causado por los neumáticos convencionales, responsables de una pérdida del 20% de la producción. Las carreteras intransitables por inundaciones, barro, socavones o arena, podrían ser salvadas por unas ruedas que pudieran ajustar su ancho y alto a voluntad.

La rueda, bautizada ‘Pumplon’ por su parecido a una calabaza (pumpkin) o a un melón, según sea la forma adoptada, es el engendro de un profesor brasileño de diseño industrial, Osmar Vicente Rodríguez. Según A Tribuna, la inspiración le vino al tratar de resolver los problemas que tenían los transportes públicos y los agricultores en zonas rurales, causados por carreteras en mal estado que se inundaban en el período de lluvias.

¿Cómo funciona? El secreto está en un eje de acero que se expande o retrae mediante un mecanismo rotatorio, neumático o hidráulico, que ajusta las llantas produciendo una deformación del neumático que se hace más ancho (y bajo) o más estrecho (y alto). Para firmes mojados, funciona bien una configuración de rueda alta y estrecha que incrementa la presión para un mayor contacto con el suelo; para barro, una rueda más ancha es mejor. En carreteras con tramos dificultosos, las ruedas pueden convertir un vehículo convencional en uno anfibio. Por supuesto, las ruedas pueden ajustarse de forma independiente, lo que viene bien en casos de emergencia, como quedarse bloqueado en el barro o la arena.

El material con el que se fabricarán ha sido sometido a una atención especial. Según Rodríguez, “inicialmente eran de acero, pero ahora lo hemos reemplazado por un material termoplástico, fácil de producir, ligero, barato y reciclable. La cubierta es de goma vulcanizada, similar a la de los neumáticos convencionales, pero mucho más flexible para permitir las deformaciones.”

De acuerdo con la descripción de la patente:

“Esta rueda puede cambiar su forma y dimensiones según el tipo y condiciones del suelo. Es la primera y única en el mundo con estas características. Potencialmente podría ahorrar hasta el 30% del combustible, comparándolo con los neumáticos convencionales, y al mismo tiempo, es respetuoso con el ambiente, al reducir la duración de los trayectos y evitar la compactación de las tierras de cultivo.”

Rodríguez diseñó la rueda para su proyecto de doctorado en el Royal College of Art en Londres, uno de los centros punteros en diseño industrial del mundo. El Pumplon todavía está en fase de desarrollo. El primer prototipo será presentado el próximo año. Según su inventor ya hay varias empresas interesadas en producir esta nueva rueda.

martes, 22 de diciembre de 2009

Los diez grandes descubrimientos científicos del año según la revista Science

La prestigiosa revista Science ha presentado su tradicional «top ten» con los descubrimientos científicos más importantes del año. En esta ocasión, el ranking en el que cualquier investigador moriría por aparecer, está coronado por la puesta en valor de los fósiles del Ardipithecus ramidus, una especie homínida que vivió hace 4,4 millones de años en lo que hoy es Etiopía. Este monumental hallazgo quita el puesto a «Lucy» -previamente el esqueleto parcial más antiguo de un homínido del que se tuviera registro- por más de un millón de años, y acerca a los científicos aún más al ultimo antepasado común compartido por humanos y chimpancés.
Además de este nuevo ancestro, Science también ha destacado, entre otras investigaciones, los experimentos por los que un fármaco logró prolongar por primera vez la vida de ratones; la terapia génica que consiguió frenar una enfermedad letal en tres niños españoles; el hallazgo de agua en la Luna y la reparación del fantástico telescopio Hubble. A pesar del polémico «tijeretazo» en I+D podemos alegrarnos, algunos de los estudios escogidos por la revista llevan firma nacional.
-«Ardi», la abuela de la humanidad: La investigación sobre el Ardipithecus «cambia nuestra manera de pensar sobre la evolución humana temprana, y representa la culminación de 15 años de meticulosa investigación y gran colaboración por parte de 47 científicos de nueve naciones, expertos en diversas materias», explica el Dr. Bruce Alberts, editor en jefe de Science, en el editorial de la revista.
En efecto, los primeros fósiles del Ardipithecus fueron hallados en 1994, pero los investigadores, muy cuidadosos, no quisieron precipitarse en revelar su descubrimiento al público. Tras realizar análisis en laboratorios de todo el mundo, en octubre ofrecieron la primera descripción de «Ardi». Tras estudiar el cráneo, dientes, pelvis, manos, pies y otros huesos, los investigadores determinaron que poseía una mezcla de rasgos «primitivos» compartidos con sus predecesores, -los simios de la época del Mioceno- y rasgos «derivados», que compartía exclusivamente con homínidos posteriores.
Sin embargo, varios de sus rasgos no aparecen en los simios africanos de la época moderna. Por consiguiente, una conclusión sorprendente es que es probable que chimpancés y gorilas hayan evolucionado ampliamente desde que compartimos ese último ancestro común, lo que los convierte en pobres modelos para entender nuestra propia evolución.
- El telescopio Fermi detecta nuevos púlsares: El telescopio, una misión conjunta en la que intervienen EE.UU., Alemania, Francia, Italia, Japón y Suecia, ha ayudado a identificar nuevas clases de púlsares -estrellas de neutrón altamente magnetizadas y de rápida rotación- previamente desconocidas, lo que arroja una nueva luz sobre sus singulares emisiones de rayos gamma.
Los diez grandes descubrimientos científicos del año, según Science
La rapamicina alargó la vida de los ratones casi un 30% / ABC
- El medicamento que prolonga la vida: Se trata de la rapamicina, el primer fármaco capaz de prolongar la vida de un mamífero. Científicos norteamericanos probaron este inmunosupresor, de uso común en pacientes que han recibido un trasplante, en ratones con una edad avanzada, 600 días de edad, más o menos el equivalente de una persona de 60 años. Los resultados fueron espectaculares. El tiempo que les quedaba de vida se alargó un 28% (en los machos) y un 38% en las hembras. Si los resultados pudieran extrapolarse, la rapamicina regalaría otros 7 años a un hombre occidental sobre su expectativa de vida, y otros diez en el caso de las mujeres.
- El material que acabará con el silicio: Es el grafeno, un material formado por láminas de átomos de carbono de alta conducción que ha comenzado a usarse de forma experimental en aparatos electrónicos. En veinte años, los especialistas esperan que sea el corazón de ordenadores, móviles y otros equipos electrónicos. Los «chips» de grafeno con los que se está experimentando prometen ser diez veces más rápidos que los de silicio, lo que podría revolucionar el mundo de la informática.
- Una sustancia química para ayudar a las plantas a afrontar la sequía: Un equipo internacional, con la participación de investigadores españoles del CSIC, ha creado un producto químico sintético que imita una hormona natural de las plantas, el ácido abscísico (ABA), encargada de presentir tiempos difíciles, adaptarse a condiciones de estrés y aumentar las posibilidades de supervivencia. Los científicos proponen rociar las plantas con este producto para aumentar su tolerancia a las condiciones medioambientales adversas, como la sequía. Esto podría ayudar a mejorar los cultivos y evitar pérdidas de miles de millones de dólares al año a los agricultores.
- El primer láser de rayos X del mundo: El Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC desarrolló el primer láser de rayos X del mundo, capaz de tomar instantáneas de reacciones químicas en desarrollo, alterar las estructuras electrónicas de los materiales y realizar un gran número de experimentos en múltiples campos científicos. Calificado de «la fuente de luz más complicada jamás creada», este láser es una herramienta sin precedentes para estudiar la estructura atómica de cristales, metales, polímeros y otros materiales con una precisión nunca vista. Sus creadores dicen que, en algunas áreas, será tan importante en el futuro «como hoy lo es el microscopio».
Los diez grandes descubrimientos científicos del año, según Science
Las células, después de ser modificadas / Science
- El maravilloso retorno de la terapia genética: El «milagro» de una terapia génica, consistente en usar las propias células madre del paciente, modificarlas con el gen corrector y transportarlas con un virus para invadir con eficacia todo el organismo, ha permitido frenar una enfermedad letal, la adrenoleucodistrofia, en tres niños españoles. La evolución de dos de estos niños se ha descrito recientemente en «Science». En el trabajo han participado médicos franceses y estadounidenses. No se puede hablar aún de cura definitiva, pero la enfermedad se ha detenido. Los pequeños han vuelto a sus colegios y a sus juegos, aunque la huella del mal aún se manifiesta en una mayor lentitud psicomotora o pérdida de visión.
- Imanes con un solo polo que producen «electricidad»: En un golpe maestro experimental que posiblemente resulte incomprensible para el resto de los mortales, un grupo de investigadores británicos ha experimentado con monopolos -imanes con un solo polo presentes exclusivamente en un determinado tipo de cristales de hielo, los llamados hielos de espín-. Según explican, estos monopolos son capaces de alinearse produciendo una corriente magnética similar a la electricidad.
Los diez grandes descubrimientos científicos del año, según Science
La NASA descubrió agua en la Luna / Science
- Sí, hay agua en la Luna: La NASA confirmaba en noviembre que en la Luna hay grandes cantidades de agua. Días antes, la sonda LCROSS había impactado en el polo sur de nuestro satélite, en un cráter llamado Cabeus, levantando una nube de materiales para que los científicos pudieran analizarlos en busca de la presencia de agua helada. Los datos preliminares obtenidos del análisis de esos materiales «indican que la misión descubrió, exitosamente, agua... y este descubrimiento abre un nuevo capítulo en nuestro conocimiento de la Luna».
- Unas gafas para los «ojos» del Universo: En mayo, astronautas del transbordador Atlantis hicieron un fantástico apaño en el telescopio espacial Hubble. La reparación consiguió que el histórico instrumento, cuya vida se prolongará otros cinco años más, tuviera una visión más nítida, con la que nos ha ofrecido sus imágenes más espectaculares hasta la fecha.
Science también ha hecho sus apuestas para el próximo año. Entre los temas científicos candentes en el 2010 incluyen el metabolismo de las células cancerígenas, el Espectómetro Magnético Alfa, la secuenciación del exoma (la parte codificante de proteínas del genoma), las células madre pluripotenciales para curar enfermedades neuro-psiquiátricas, y el futuro del vuelo espacial.

lunes, 21 de diciembre de 2009

Crean partículas sintéticas similares a los glóbulos rojos

Científicos de las universidades de California y Michigan anunciaron que desarrollaron partículas que imitan las características y funciones clave de los glóbulos rojos naturales.

Según un comunicado de la Universidad de California, esas características de las partículas, identificadas como RBCs, incluyen la suavidad y flexibilidad, además de la capacidad de transportar oxígeno.

La función principal de los glóbulos rojos es el transporte de oxígeno, algo que las células sintéticas o RBCs hacen muy bien. Además, pueden transportar medicamentos de una manera efectiva y controlada, señaló el comunicado.

"Esta capacidad de crear transportes flexibles y biomiméticos como agentes terapéuticos y de diagnóstico abre una amplia gama en la aplicación de medicinas", señaló Samir Mitragotri, profesor de ingeniería química de la Universidad de California.

"Sabemos que podemos diseñar más aún los RBCs para transportar un mayor número de agentes terapéuticos, tanto encapsulados como en su superficie", añadió.

Mitragotri y científicos de la Universidad de Michigan sintetizaron las partículas mediante un polímero al que cubrieron con nueve capas de hemoglobina y otras proteínas.

Al extraer el polímero que sirvió como modelo, las partículas resultantes tenían el mismo tamaño y flexibilidad y podían transportar consigo tanto oxígeno como los glóbulos rojos, indicaron los científicos.

Además, su flexibilidad les permite pasar por canales menores que su diámetro y recuperar su forma original, tal y como los glóbulos rojos, agregaron.

Pero los investigadores fueron más allá al indicar que su técnica también puede desarrollar otras partículas que imiten funciones y propiedades de otro tipo de células para curar enfermedades.

Entre los males que podrían ser curados mencionaron la anemia y la eliptocitosis hereditaria, un trastorno en que los glóbulos rojos alteran su forma circular y conducen a la llamada anemia hemolítica.

viernes, 18 de diciembre de 2009

El fraude mas honesto de la ciencia

El rey del fraude científico era en realidad un incomprendido. Así lo mantiene un nuevo estudio sobre la vida y trabajos de Paul Kammerer, un investigador austríaco de principios del siglo XX a quien las acusaciones de apañar sus experimentos le empujaron a un suicidio solitario cerca de Viena. Kammerer, que abandonó su carrera musical para dedicarse a la ciencia, fue siempre a contracorriente. Pasó años haciendo experimentos que contradecían las teorías evolutivas dominantes. Su carrera quedó truncada para siempre cuando un investigador le acusó de inyectar tinta en un sapo para demostrar sus hipótesis. Todo su legado científico se fue a la basura y su nombre engrosó las páginas de la infamia científica.

El único lugar donde su memoria fue respetada fue la Unión Soviética, donde se le consideró un héroe. Incluso se rodó una película pseudobiográfica que acababa con un apoteósico triunfo científico, en lugar de con un lamentable suicidio.

En 1926 se le acusó de inyectar tinta a un sapo para que su hipótesis funcionara

Más de 80 años después de su muerte, una revisión de sus experimentos recién publicada en Journal of Experimental Zoology mantiene que Kammerer no sólo no manipuló sus experimentos, sino que fue el primero en demostrar que el medio ambiente imprime cambios en un individuo que se transmiten de generación en generación. En otras palabras, Kammerer fue el primero en toparse con la epigenética, una teoría denostada durante décadas pero aceptada en la actualidad. Significa "sobre los genes" y sostiene que el medio impone cambios heredables que se transmiten por modificaciones químicas que no alteran la secuencia de ADN. El mecanismo se ha probado en varios modelos animales y ya se utiliza en medicamentos contra el cáncer. Kammerer se habría adelantado varias décadas a Conrad Waddington, que describió los primeros casos de este fenómeno y acuñó el término en 1942.

"Kammerer podría ser considerado el padre de la epigenética", explica Alexander Vargas, el investigador de la Universidad de Chile que firma el nuevo estudio. Al igual que otros expertos de la epigenética, señala que el científico tiene que ser rehabilitado. Para ello quiere repetir sus experimentos. "La rehabilitación completa pasa por replicar sus observaciones", comenta.

Kammerer fue socialista y valedor de las teorías evolutivas lamarquistas, que mantenían que el medio modela las características de un individuo y que este las transmite a sus descendientes. En la década de 1920, esta teoría había caído en desgracia, favoreciendo el auge de la selección natural de Darwin quien no renegaba del lamarquismo y las leyes genéticas de Mendel.

La URSS siempre le consideró un héroe y rodó una película sobre él

El experimento más famoso de Kammerer llevó ocho años de trabajo con el sapo partero, un anfibio que vive en el agua pero que procrea en seco. Kammerer crió a estos sapos en un terrario tan cálido y seco que los animales se vieron obligados a reproducirse en el agua. La mayoría de las camadas murieron, pero un 5% sobrevivió. Al contrario que sus ancestros, estos animales preferían procrear en el agua aunque se les devolviera a sus condiciones naturales.

El callo nupcial
Tras varias generaciones, los sapos de Kammerer desarrollaron unos oscuros callos nupciales en las patas. El investigador argumentó que eran un nuevo rasgo adaptativo que ayudaba a los sapos a que no se les escurriera la hembra en el momento clave. Kammerer publicó varios artículos en las revistas más prestigiosas y viajó por Europa mostrando sus ejemplares, explica Vargas. Predicaba en el desierto, ya que sus experimentos se percibían como un ataque directo a las teorías de Darwin y Mendel. Después estalló la I Guerra Mundial y el centro en el que investigaba Kammerer sufrió importantes daños, entre ellos la aniquilación de los preciados sapos. Sólo se salvó uno, en un bote de formol.

En 1926, el biólogo William Bateson, muy crítico con Kammerer, examinó el animal. No tardó en comprobar que los oscuros callos nupciales habían sido inyectados con tinta. La presencia de los callos era "pura conjetura", señaló Bateson en un artículo. Kammerer se pegó un tiro en la sien dos meses después en un pueblecito de montaña a 80 kilómetros de Viena.

El científico dejó varias notas, entre ellas una para la Academia Rusa de Ciencias, que le había ofrecido un importante puesto en la Universidad. Sus experimentos lamarquistas gustaban mucho en la Rusia soviética, donde la dictadura de la genética no casaba bien con la del proletariado. Gracias al comisario de Instrucción Anatoli Lunacharski, Kammerer tuvo en el cine el final que no pudo tener en vida. El político escribió el guión de Salamandra (1928), una película en la que, la noche antes de que Kammerer presente su sapo a sus colegas, dos saboteadores (un príncipe y un cura) inyectan tinta al animal. Al día siguiente el cura, opuesto a las teorías de Kammerer, le denuncia en plena aula magna y demuestra el engaño. Kammerer cae en desgracia y se dispone a quitarse la vida. Cuando está a punto de apretar el gatillo, recibe un mensaje del comisario Lunacharski, que actúa en la película como él mismo. El político le ofrece una plaza en la Universidad y le salva del oprobio.

En 1971, el periodista y escritor Arthur Koestler aportó pruebas reales de que Kammerer podría ser inocente, y argumentó que la inyección la hizo un simpatizante de los nazis.

La nueva revisión de Vargas señala que, falsos o verdaderos, los callos nupciales son lo de menos. Como parte de sus experimentos, Kammerer cruzó sapos tratados y sapos normales. Para su sorpresa, observó que, cuando el padre era un individuo tratado, sus costumbres reproductivas se transmitían a hijos y nietos, pero no cuando se apareaban una hembra tratada y un macho normal. Esto contradecía las hipótesis del científico, que nunca pudo entender estos resultados. Sus detractores los usaron para derribar su teoría, pero, hoy en día, la observación no sorprendería a casi nadie: se trata de un fenómeno epigenético, señala Vargas. La herencia reproductiva no se transmitiría en los genes, sino a través de cambios químicos que actúan sobre ellos y garantizan que un determinado rasgo se pase entre generaciones. "El mecanismo molecular en los experimentos de Kammerer es probablemente epigenético", opina Michael Skinner, investigador de la Universidad del Estado de Washington. Skinner probó en 2005 que los efectos de productos tóxicos se heredan varias generaciones en animales a través de cambios epigenéticos. "Los experimentos se inclinaron más hacia el fraude que hacia la verdad", señala Manel Esteller, que investiga la epigenética del cáncer en Barcelona. Añade que eso no quita que sus ideas fueran correctas, lo que ha sucedido en otros casos.

Salir de dudas es más fácil hoy en día, debido al enorme progreso en biología molecular, comenta Esteller. Es justo lo que quiere hacer Vargas en Chile. "Estamos a sólo un paso de saber si era inocente o no", concluye.

jueves, 17 de diciembre de 2009

La amabilidad humana, ¿una cuestión de hormonas y genes?

Los científicos saben desde hace mucho que la hormona oxitocina desempeña un papel psicológico esencial durante el nacimiento y la lactancia. Pero, según parece, también ayuda a lubricar todos nuestros intercambios sociales, los miles de actos de amabilidad que hacen posible la existencia de la sociedad humana.

Una serie de nuevas investigaciones sugiere que la oxitocina se encuentra en la base de dos pilares emocionales de la vida civilizada: la capacidad de sentir empatía y la posibilidad de tener confianza.

En un estudio publicado en The Proceedings of the National Academy of Sciences se informa que los investigadores encontraron que las diferencias genéticas en la respuesta de la gente a los efectos de la oxitocina estaban ligadas a su habilidad para leer los rostros, para inferir las emociones de los otros y para sentir aflicción por infortunios ajenos.

La oxitocina puede también ser una herramienta de la economía. En una serie de trabajos que aparecieron en Nature , Neuron y otras revistas, Ernst Fehr, director del Instituto de Investigación Empírica en Economía de la Universidad de Zurich, demostró que la hormona tenía efectos notables sobre la buena voluntad de la gente para confiar dinero a extraños.

Los investigadores encontraron que los individuos estimulados con oxitocina confiaban en sus socios financieros más que los que recibieron un placebo: mientras el 45% del grupo que recibió oxitocina acordó invertir la mayor cantidad de dinero posible, sólo el 21% del grupo de control demostró ser tan desprendido.

Diferentes receptores
La oxitocina actúa como una hormona que se desplaza por la corriente sanguínea y llega a afectar órganos lejanos a su origen, en el cerebro, y también actúa como neurotransmisor, lo que permite la comunicación entre las células cerebrales.

Contrariamente a la mayoría de los neurotransmisores, la oxitocina parece enviar su señal a través de un solo receptor. Sin embargo, los contornos del receptor de la oxitocina difieren según los individuos.

Investigadores de la Universidad de California en Berkeley observaron cómo dos variaciones en el código genético del receptor podrían influir en la capacidad de empatía de una persona, como se midió en un cuestionario estándar sobre el tema y en una tarea llamada "leer la mente en los ojos".
En ella, los participantes miraron 36 fotografías blanco y negro de ojos humanos y se les pidió que eligieran la palabra que describía mejor el ánimo de cada sujeto. ¿Intranquilo, desafiante, contemplativo, juguetón? En otra medición sobre los supuestos efectos calmantes de la oxitocina, los sujetos fueron estudiados para saber cómo reaccionaban ante el estrés producido al oír una serie de sonidos fuertes.

En la muestra de 192 estudiantes universitarios, varones y mujeres, los investigadores encontraron que los que tenían la versión A del receptor de oxitocina, que unos estudios previos habían relacionado con el autismo y pobres habilidades paternales, dieron marcas significativamente más bajas en la tarea de leer los ojos y más alto en el test del estrés que las que obtuvieron los sujetos con la variante G del receptor.

"Somos todos diferentes, y eso es algo bueno -dijo la doctora Sarina M. Rodrigues, una de las autoras del estudio-. Si todos fuéramos muy dulces y sentimentales, éste sería un mundo terrible."

miércoles, 16 de diciembre de 2009

Científicos españoles logran generar una piel humana artificial con óptimas propiedades biomecánicas

Han empleado dos biomateriales de fibrina y agarosa y, posteriormente, la han integrado en ratones atímicos, obteniendo unos niveles óptimos de desarrollo, maduración y funcionalidad. Este descubrimiento podría ser útil en el tratamiento de diferentes patologías que afectan la normalidad de la piel

Científicos de la Universidad de Granada han logrado generar piel humana artificial empleando la ingeniería tisular, a partir de dos biomateriales de fibrina y agarosa, que han integrado a la perfección en ratones con unos niveles óptimos de desarrollo, maduración y funcionalidad. Este descubrimiento, pionero en todo el mundo, facilitará el uso de piel humana en la clínica, y además puede ser empleado en multitud de pruebas de laboratorio sobre tejidos biológicos sin necesidad de utilizar animales de laboratorio. También podría ser útil en el tratamiento de diferentes patologías que afectan la normalidad de la piel.

Este trabajo ha sido llevado a cabo por José María Jiménez Rodríguez, del grupo de investigación de Ingeniería Tisular del departamento de Histología de la Universidad de Granada, y dirigido por los profesores Miguel Alaminos Mingorance, Antonio Campos Muñoz y José Miguel Labrador Molina.

El trabajo de los científicos de la UGR ha abarcado desde la selección de las células que han utilizado para la fabricación de la piel artificial y el análisis de su comportamiento in vitro, hasta un control de calidad de los tejidos implantados en ratones atímicos. Para ello, fue necesario desarrollar diversas técnicas microscópicas y de inmunofluorescencia que permitieron a los científicos evaluar factores tan importantes como la proliferación celular, la existencia de patrones morfológicos de diferenciación, la expresión de citoqueratinas, involucrinas y filagrinas, la angiogénesis y la integración con tejidos del organismo receptor.

Muestras de piel humana
Para llevar a cabo esta investigación, los científicos obtuvieron muestras de piel humana a partir de pequeñas biopsias procedentes de pacientes sometidos a intervenciones en el Servicio de Cirugía Plástica del Hospital Universitario Virgen de las Nieves de Granada. Todos los pacientes incluidos en el estudio dieron su consentimiento previo a la participación en el mismo.

Para el desarrollo de los diferentes constructos de piel humana artificial, se utilizó fibrina humana procedente de plasma sanguíneo de donantes sanos, a los cuales se añadió ácido tranexámico (como antifibrinolítico), cloruro cálcico para precipitar la reacción de coagulación de la fibrina y agarosa al 0,1%. Estos sustitutos de piel artificial se implantaron en el dorso de unos ratones atímicos para su evolución in vivo, analizándose los equivalentes cutáneos implantados mediante microscopía óptica y electrónica de transmisión y barrido e inmunofluorescencia.

La piel generada en laboratorio mostró adecuados niveles de biocompatibilidad con el receptor y ausencia de cualquier signo de rechazo, dehiscencia o infección. Además, todos los animales que participaron en el estudio mostraron la aparición de tejido de granulación tras seis días del implante, el cual dio paso a una cicatrización total a partir del vigésimo día.

El trabajo realizado en la UGR supone la primera vez que se elabora piel humana artificial con una dermis basada en biomateriales de fibrina y agarosa, ya que hasta la fecha se habían elaborado sustitutos de piel artificial en función de otros biomateriales como colágeno, fibrina, ácido poliglicólico, quitosan, etc.

El hecho de utilizar estos biomateriales en esta investigación “aportó resistencia, firmeza y elasticidad a la piel” -apunta Jiménez Rodríguez-. En definitiva, hemos creado una piel con mayor estabilidad, que además presenta una funcionalidad muy similar a la piel humana normal”.

martes, 15 de diciembre de 2009

¿Te gustaría olvidar para siempre tus peores recuerdos?

Investigadores de la Universidad de Nueva York en Estados Unidos han desarrollado un método no invasivo sin fármacos que bloquea de forma semipermanente la reaparición de recuerdos de miedo en los humanos. El descubrimiento, que se publica en la revista 'Nature', podría tener importantes implicaciones para el tratamiento clínico de los trastornos asociados al miedo.

Estudios previos se han dirigido a bloquear el almacenamiento de los recuerdos de miedo en el cerebro. Sin embargo, muchos de los métodos anteriores utilizaban componentes que eran tóxicos para los humanos y sólo demostraban sus efectos durante días.

Los científicos, dirigidos por Elizabeth Phelps, superaron estos componentes aprovechándose de la fase de la memoria conocida como 'reconsolidación', en la que los viejos recuerdos pueden cambiar.

Después de entrenar a sujetos para que tuvieran miedo frente a estímulos visuales, los investigadores introdujeron nueva información 'segura' mientras reactivaban los recuerdos de miedo. Al hacer esto, pudieron volver a 'escribir' los pensamientos negativos asociados con el estímulo.

Los autores muestran que los efectos de este tipo de intervención duran al menos un año y no parecen afectar a los recuerdos que no se reactivaban en el momento de la introducción de la nueva información. Los investigadores concluyen que los recuerdos de miedo viejos pueden actualizarse con información que no proporcione temor durante el momento en el que se produce la reconsolidación.

El descubrimiento tiene importantes implicaciones para el tratamiento clínico de los trastornos asociados al miedo y sugiere que el momento temporal específico en el que se producen las intervenciones terapéuticas podría tener un gran papel en su éxito.

lunes, 14 de diciembre de 2009

Hidra, lo nuevo en tecnología de vidrios

De la mano del prestigioso diseñador italiano Leonardo Fioravanti, (famoso creador demodelos de autos deportivos y aerodinámicos), presentará su más reciente concepto llamado Hidra.
Es un prototipo de vidrio elaborado a base a la tan querida nanotecnología, gracias a ésta no requiere de ningún tipo de parabrisas ni limpia-vidrios, ya que “se limpia solo“.

El vidrio Hidra cuenta con cuatro capas superpuestas, la primera, a base de dióxido de titanio, que permite filtrar los rayos del sol, además de ser fuertemente hidrorepelente.
La segunda capa está elaborada con un muy fino casi invisible nano-polvo que sirve para repeler y empujar la suciedad a los bordes del vidrio.
La tercera capa está compuesta por sensores que indicarán a dónde deben ir a las nano-máquinas que componen la capa anterior.
Y la última capa esta hecha a base de un material conductor, y es la encargada de alimentar de energía a las otras tres y accionar todo el sistema.

El diseñador estima que hace el 2013 todos los coches se comercialicen con esta tecnología.

viernes, 11 de diciembre de 2009

Sexto sentido: ¿Tenemos un sistema sensorial escondido?

Un nuevo estudio asegura que los seres humanos contamos un sistema sensorial que nunca había sido descubierto hasta ahora. El equipo de investigación, a cargo de Frank Rice, profesor de neurología en Albany Medical College en Nueva York, afirma que contamos con un subsistema completamente separado de los nervios pero que nos proporciona también la capacidad de “tocar” y “sentir” ¿Es posible que exista algo así, o solo se trata de una mala interpretación de los datos disponibles?


Todos hemos oído la expresión “sexto sentido”. En general, quien menciona esa frase se refiere a algún tipo de percepción que queda fuera de los cinco sentidos “tradicionales”. Dicho sexto sentido suele asociarse casi siempre a la percepción extrasensorial o alguna pseudociencia por el estilo, por lo que la comunidad científica jamás se había interesado por buscar seriamente tal cosa. Sin embargo, un nuevo estudio podría demostrar que el cuerpo humano está equipado con un sistema sensorial separado de los nervios, capaz de proporcionarnos la capacidad de “tocar y sentir”. Todos sabemos que nuestro cuerpo cuenta con millones de terminaciones nerviosas de diferentes tipos ubicadas justo por debajo de la piel. Existe toda una “red de comunicaciones” destinada a llevar los datos que estos verdaderos sensores recogen a nuestro cerebro, que en definitiva es el órgano encargado de percibir el entorno. Sin embargo, existe otra red similar, escondida entre los vasos sanguíneos y glándulas sudoríparas, que de forma independiente a la primera nos proporcionaría también la capacidad de “sentir”. Dicha red ha sido hallada en al menos dos pacientes, que por supuesto ignoraban que tal cosa se encontraba en su piel.

"Es casi como oír el sutil sonido de un instrumento único en medio de una sinfonía", dice Frank Rice, profesor de neurología en Albany Medical College en Nueva York y autor del estudio. "Solamente cuando desvías tu atención de las terminaciones nerviosas asociadas con la sensaciones normales de la piel puedes apreciar la sensación oculta," explica. Según el especialista, nuestra piel, el órgano más grande del cuerpo, tiene algunas cualidades extraordinarias, como por ejemplo la capacidad de “oír”. En efecto, el nuevo hallazgo -que ha sido debidamente detallado en la edición de diciembre de la revista Pain- podría ayudar a los científicos a entender las razones de algunos misteriosos dolores de cabeza como las migrañas y las fibromialgias. El estudio, y otros realizados por el equipo, fue apoyada por el Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos y varias empresas farmacéuticas.

¿Contamos un sistema sensorial que nunca había sido descubierto?

El equipo descubrió este nuevo “sistema sensorial” cuando estudiaba dos pacientes que nacieron con muy poca capacidad de sentir dolor. Esta es una condición extremadamente rara, llamada insensibilidad congénita al dolor. Otros individuos con esta condición tienen la piel excesivamente seca, a menudo pueden mutilarse accidentalmente, y por lo general adolecen de graves deficiencias mentales. “Curiosamente, nuestros ensayos efectuados con instrumentos lo suficientemente sensibles revelaron que todas las sensaciones de la piel se encontraban gravemente afectadas, incluyendo las respuestas a diferentes temperaturas y contactos mecánicos”, dice Dr. David Bowsher, otro de los investigadores. Bowsher tomó biopsias de la piel y las envió al laboratorio de Rice para que efectuase un análisis microscópico de las terminaciones nerviosas. “Descubrimos con sorpresa que la piel que recibimos carecía de todas las terminaciones nerviosas que normalmente se asocia con las sensaciones en la piel”, explica Rice. “Sin embargo, ¿cómo sienten algo estas personas?”, se preguntaron.

A pesar de que los pacientes carecían de las terminaciones nerviosas habituales en la piel, Rice y sus colegas encontraron terminaciones nerviosas en los pequeños vasos sanguíneos y glándulas sudoríparas. “Al parecer, estos individuos únicos son capaces de sentir cosas a través de estas terminaciones nerviosas restantes,” dice Rice. “Durante muchos años, mis colegas y yo hemos detectado distintos tipos de terminaciones nerviosas en pequeños vasos sanguíneos y glándulas sudoríparas, que simplemente se supone que regulan el flujo de sangre y sudor”, continúa. Nunca pensamos que “pudiesen contribuir a la sensación consciente. Sin embargo, aunque todas las otras terminaciones sensoriales no aparecen en esta piel inusual, los vasos sanguíneos y glándulas sudoríparas tenían terminaciones nerviosas.”

Realmente, se trata de un resultado sorprendente. Sin embargo, es muy difícil -al menos en esta etapa del estudio- generalizar a toda la humanidad los resultados obtenidos. Los dos pacientes que han sido analizados contaban con una (muy) extraña condición genética, que había eliminado por completo las terminaciones nerviosas normales de toda su piel. ¿No podría ser este mismo defecto el responsable de que sus vasos y glándulas tengan “sensores” adicionales? Es posible que sí. De todos modos, no deja de ser curioso que haya gente entre nosotros que posee un “sentido” adicional. ¿No crees?

jueves, 10 de diciembre de 2009

El mar será la gran despensa que alimentará al mundo en 2050

La acuicultura marina resultará fundamental para alimentar a los 9.200 millones de habitantes que se espera que haya en el planeta en el año 2050. Un equipo internacional liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) acaba de publicar un estudio prospectivo que revela que este tipo de producción podría crecer de las 34 millones de toneladas actuales hasta 600 millones de toneladas para mediados de siglo. Así se podrían suplir las carencias de la agricultura y la ganadería, dadas las limitaciones en la disponibilidad de agua y terreno fértil.
De acuerdo con el trabajo, publicado en la revista Bioscience, las capturas en las pesquerías sólo serían sostenibles a largo plazo si se abandonan prácticas como la producción de harina de pescado (con la que se alimenta a aves, peces, ganado porcino, vacuno y ovino) o la pesca de grandes depredadores, al tiempo que se incrementan «notablemente» las áreas protegidas como reservas marinas. Los investigadores creen que el modelo actual de pesquerías no es sostenible y a largo plazo provocaría el agotamiento de la pesca.
Para Nuria Marbà, investigadora del CSIC y una de las responsables del proyecto, «la mayor ventaja de la acuicultura marina es que la producción de proteína animal en el mar no consume apenas agua dulce, mientras que la ganadería realiza un uso mucho más intensivo del agua en tierra». Lo cierto es que «alimentar a 9.200 millones de personas con una dieta saludable es un desafío de proporciones colosales», apunta el responsable del proyecto, Carlos Duarte. Un reto que «sólo se podrá afrontar con éxito integrando la producción de alimento en tierra y en el océano»

Producción de algas

La acuicultura es el sector de producción de alimento que crece más rápido, con un aumento del 7,4% anual, y que más se diversifica en número de especies, con un 3% anual de nuevas especies domesticadas. «La expansión de la acuicultura podría constituir la siguiente revolución en la alimentación humana», añade Duarte.
El crecimiento sostenible de la acuicultura en un futuro pasa, según los investigadores, por afrontar varios desafíos. Para empezar, habría que cerrar el ciclo de producción, eliminando la dependencia, por un lado, de las pesquerías, a través de las harinas de pescado y, por otro, de la agricultura, con la proteína de soja utilizada en algunos piensos. Para mejorar la calidad de las aguas y su oxigenación, este equipo científico aconseja incrementar notablemente la producción de algas marinas, para su uso en piensos, alimentación humana o biocombustibles, lo que puede contribuir a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Las granjas de algas, así como las de bivalvos y otros filtradores, mejoran la calidad del agua y tienen un efecto positivo para el ecosistema.

miércoles, 9 de diciembre de 2009

Los canguros pueden ser la clave en estudio contra el cáncer de piel

Entender cómo reparan los canguros su ADN podría ser la clave para prevenir el cáncer de piel, según investigadores australianos y austríacos.

Los equipos están investigando una enzima reparadora del ADN hallada en canguros y muchos otros organismos, pero no humanos, que es muy efectiva para reparar un tipo particular de daño vinculado con muchos cánceres de piel.

La investigación está dirigida por las doctoras Linda Feketeova y Uta Wille, del Centro ARC de Excelencia para la Química de Radicales Libres y Biotecnología de la University of Melbourne, junto con científicos de la Universidad de Innsbruck, en Austria.

"A medida que se acerca el verano, la exposición excesiva a la dañina luz ultravioleta (UV) del sol acabará con más de 400 mil australianos diagnosticados con cáncer de piel", dijo Feketeova en un comunicado.

"Otros equipos de investigación han propuesto una 'crema de ensueño' que contiene la enzima reparadora de ADN que podría colocarse en la piel tras pasar un día al sol. Ahora estamos examinando si esto sería factible", añadió.

Los grupos están simulando la exposición de la piel de los canguros a la luz ultravioleta dañina en el laboratorio y después analizando el proceso de reparación del ADN, que Wille dijo que resultaba en una serie de subproductos químicos nunca vistos antes.

"Sin embargo aún hay mucho que investigar antes de que esta 'crema de ensueño' esté disponible en la farmacia, así que no tiren sus protectores solares por ahora", agregó Feketeova.

La investigación se publicará en la próxima edición de Chemical Communications.

La sobreexposición al sol es responsable de al menos dos tercios de los casos de melanoma, un cáncer de piel especialmente difícil de tratar porque el ADN en las células de la piel quemadas por el sol resulta afectado, causando mutaciones genéticas.

viernes, 4 de diciembre de 2009

Científicos consiguen material transparente al 100%

Podrías pensar que en realidad ya existen materiales transparentes … pero si te fijas, la opacidad no es total, además de que siempre pueden existir algunos reflejos …

Unos investigadores del Instituto de Investigación Física y Química de Japón, han conseguido un prototipo de material similar al cristal que, según afirman, es 100% transparente, de hecho ni siquiera refleja parte de la luz que recibe. El material está compuesto de cristal normal al que se le han agregado partículas de oro y plata.

De momento solo han conseguido una pequeña muestra a nivel microscópico aunque la idea es fabricarlo en versiones más grandes y mejorar las comunicaciones vía fibra óptica, cámaras, telescopios, etc.

jueves, 3 de diciembre de 2009

¿De dónde sale el talento de los futbolistas brasileños?


¿Por qué Brasil es una cantera de estrellas del balón? Hasta ahora muchos recurrían a la genética para, por ejemplo, explicar el «jogo bonito» de los brasileños, pero los científicos han descubierto que la clave del talento está en la mielina, una proteína del sistema nervioso que aumenta con la práctica.
«No se nace con genes mágicos», afirma Dan Coyle, autor de «Las claves del talento» (Zenith), un libro que reúne algunas investigaciones sobre el papel de la mielina, una lipoproteína que recubre en forma de vaina los nervios y permite la transmisión de impulsos entre ellos.
Hasta ahora los expertos habían estudiado la pérdida de mielina como responsable de graves enfermedades del sistema nervioso como la esclerosis múltiple o lateral pero no habían relacionado su desarrollo con el talento.
La mielina rodea los nervios como «si se tratara de un aislamiento de goma que envolviese un alambre de cobre» con el objetivo de que la señal sea más veloz y fuerte e impida que se escapen los impulsos nerviosos. La práctica intensa de una habilidad, según Coyle, añade nuevas capas de mielina, por lo que las acciones y los pensamientos se vuelven más «veloces y precisos».

«Semilleros de talento»

Coyle, que ha viajado alrededor del mundo en busca de los «semilleros de talento», descubrió en Brasil que el éxito de sus jugadores de fútbol no se debía a que «lo practicaran en la playa o a la bondad de su clima» sino a las horas que dedican al entrenamiento y, sobretodo, a las repeticiones con las que liman los errores.
Brunio -cuenta Coyle- tiene once años y trata de aprender el «elástico», una nueva maniobra de dominio del balón que se le resiste hasta que, después de repetir el movimiento más lentamente y dividirlo en partes, lo consigue.
En Brasil, el escritor estadounidense constató que, aunque, por ejemplo, en las favelas la pasión por el deporte ayuda a desarrollar estas habilidades, la clave está en el fútbol sala, una incubadora en la que el balón, más pequeño y pesado, y el menor espacio aumentan un 600 por cien los toques del balón y aceleran el proceso de la mielina.
Coyle también encontró otros ejemplos en su periplo: el éxito de un club de tenis ruso que pese a sus precarias instalaciones forma a más jugadoras de máximo nivel que todo Estados Unidos o la rara coincidencia de las hermanas Charlotte, Emily y Anne Brontë, tres escritoras de talla internacional que crecieron en un pueblecito al norte de Inglaterra.
Sus escritos infantiles eran «burdas imitaciones de artículos de revistas y libros de la época» pero fueron una «práctica intensa» que culminó con novelas clásicas y «sorprendentes» como «Cumbres borrascosas» o «Jane Eyre».

Amor irracional y atención a los errores

Envolver con mielina los nervios requiere gran cantidad de tiempo y energía, por lo que aunque «no podamos ser Miguel Ángel o Messi» y durante la infancia se desarrolle de un modo más rápido, «todos podemos mejorar aquellas habilidades que nos apasionan».
«Se necesita amor irracional hacia una actividad para ser capaz de trabajar duro», añade Coyle, quien aconseja para incrementar la mielina dedicar tiempo a observar la habilidad, descomponerla y reducir su velocidad para facilitar su aprendizaje, y repetirla «siempre prestando atención a los errores». Además de la práctica intensa, se requiere motivación y un «maestro instructor», que enseñe «el amor hacia lo que se hace», apunta Coyle.
Según este autor, España «es un lugar con muchos talentos en el arte, los negocios o el deporte», un «renacimiento del talento español» que alcanza incluso los fogones, concluye.

miércoles, 2 de diciembre de 2009

Científicos consiguen «atrapar» un arco iris por primera vez

Atrapar un arco iris era hasta ahora un imposible, una idea poética equiparable a conseguir una utopía, pero los sueños, a veces, se convierten en realidad. Por primera vez, científicos norteamericanos han conseguido capturar este fenómeno, tenerlo entre las manos a su antojo. Y lo han hecho de manera muy sencilla, utilizando unas lentes básicas y un plato de cristal. Esta técnica tiene importantes efectos prácticos, ya que podría ser utilizada para almacenar información usando la luz, una maravilla para la computación óptica y las telecomunicaciones.

Hace dos años, Ortwin Hess, de la Universidad de Surrey, logró un nuevo método para ralentizar y capturar la luz que podría multiplicar por mil la memoria de los ordenadores. La técnica se basaba en la propiedad de la «refracción negativa» de metamateriales creados artificialmente.

cuyo estudio aparece en la revista newscientist han dado un paso más en la captura de la luz. El equipo fabricó su trampa para arco iris con una lente convexa de cristal de 4,5 mm de diámetro con una de sus caras recubierta por una película de oro de 30 nanometros de espesor. Esta cara se apoya sobre un cristal plano recubierto de otra película de oro de 70 nm. La luz queda almacenada en la capa de aire que pasa por el medio. Con la ayuda de un láser, los científicos hicieron aparecer el arcoiris. Visto desde arriba con un microscopio, el fenómeno destaca como una serie de anillos de colores.

«Creo que es hermoso poder crear fenómenos tan complejos utilizando una configuración tan simple. Es increíble», ha asegurado Vera Smolyaninova, principal autora del estudio. El propio Hess, cuyas investigaciones fueron publicadas en su día por la revista Nature, ha dado sus bendiciones al hallazgo, que valida sus predicciones teóricas. «Es muy muy elegante», ha asegurado.

martes, 1 de diciembre de 2009

Científicos Crean Carne de Cerdo En Laboratorio Sin Sacrificar a un Solo Animal

Un grupo de científicos holandeses ha conseguido por primera vez cultivar carne de cerdo en laboratorio a partir de las células de un animal vivo.

Aunque por el momento nadie se ha llevado a la boca este plato «in vitro», todavía más parecido a una correosa sobra que a un suculento filete, los investigadores creen que podría lanzarse al mercado dentro de cinco años. De tener éxito y ser aceptado, su comercialización supondría importantes implicaciones en la forma en la que producimos nuestros alimentos y en el medio ambiente -se reduciría el ganado y con ello las emisiones de metano-. También disminuiría el sacrificio de los animales de granja, ya que, según los autores de la investigación, con las células de un solo ejemplar podría obtenerse tanta cantidad de carne como la que proporciona la matanza de un millón de cabezas.
«Lo que tenemos por el momento es más parecido a un pegajoso tejido muscular», explica Mark Post, profesor de fisiología en la Universidad de Eindhoven. «Necesitamos encontrar maneras de mejorarlo, pero lo conseguiremos». Para empezar, los científicos extrajeron células del músculo de un cerdo vivo, llamadas mioblastos, y las colocaron en un caldo de cultivo con otros productos animales para replicar su crecimiento en un placa de Petri. Las células se multiplicaron y crearon el tejido muscular. Ahora, el equipo busca la fórmula para desarrollar artificialmente ese músculo y conseguir un producto más denso, con mejor textura, algo parecido a un filete o un embutido

El producto, respaldado por el gobierno holandés y un fabricante de salchichas, está precedido por la creación de un filete de pescado artificial obtenido en Nueva York de las células musculares de pececillos de colores. Post cree que esta carne de laboratorio «será beneficiosa para el medio ambiente y reducirá el sufrimiento de los animales. Si parece carne y sabe a carne, la gente lo comprará». Una vez en marcha, se intentará hacer lo mismo con la carne de pollo, vaca y cordero.
Este tipo de producción podría reducir los miles de millones de toneladas de gases de efecto invernadero que anualmente emite el ganado, el 18% de las emisiones, según la ONU. Resulta un punto interesante a tener en cuenta, ya que el consumo de carne y productos lácteos podría duplicarse en 2050.
La carne artificial ha sido bien recibida por organizaciones ecologistas como PETA, que no le ponen ninguna «objeción ética» mientras no proceda de un animal muerto. En cuanto a las asociaciones vegetarianas, se preguntan si puede confiarse en la garantía de que realmente es artificial y no tiene ningún componente de un animal muerto.

lunes, 30 de noviembre de 2009

EE.UU. prueba con éxito un cañón láser de ciencia ficción para derribar aviones

Momento de la destrucción de una de las unidades aéreas


La compañía norteamericana Boeing acaba de anunciar el éxito de una nueva arma que parece sacada de una de las entregas de la Guerra de las Galaxias. Se trata de un cañón láser que, durante una demostración ante las Fuerzas Aéreas norteamericanas en un polígono militar de China Lake, California, consiguió derribar cinco vehículos aéreos no tripulados con sólo cinco disparos, uno por objetivo.

El dispositivo, llamado Mobile Active Targeting Resource for Integrated eXperiments (MATRIX), derribó a las cinco aeronaves, a diferentes distancias y velocidades, con la máxima precisión y sin necesidad de moverse del trailer sobre el que había sido montado.

Matrix, desarrollado en Albuquerque por la División de Sistemas de Defensa Integrados de Boeing por encargo del Laboratorio de Investigación de las Fuerzas Aéreas estadounidenses, localiza sus objetivos por medio de un radar, enfoca sobre ellos un único rayo de energía y los derriba con extraordinaria precisión. La fotografía, tomada durante la demostración, muestra el momento de la destrucción de una de las unidades aéreas que hicieron de conejillo de indias.

El sistema no es la primera incursión de Boeing en el campo de los rayos laser aplicados a la defensa. La compañía lleva años desarrollando un sistema llamado Airborne Laser para destruir misiles hostiles en pleno vuelo. Matrix es la evolución de ese sistema y su exitosa prueba ha llenado de satisfacción a los altos mandos militares. «Este test -asegura Bill Baker, científico jefe del Laboratorio de Investigación de als Fuerzas Aéreas- valida el uso de energía directa para anular el potencial hostil de amenazas lanzadas contra territorio nacional».

Está por ver si la nueva arma se empezará a utilizar efectivamente dentro de las fronteras norteamericanas o si, por el contrario, verá la luz en alguno de los lejanos países donde operan los marines...

viernes, 27 de noviembre de 2009

Un test sanguíneo para la detección precoz del Alzheimer, disponible en 2010

Araclon Biotech, compañía española dedicada al desarrollo de herramientas de diagnóstico y tratamiento del Alzheimer, ha presentado el nuevo 'ABtest', un kit cuantificador de la proteína beta amiloide 40 y 42 capaz de detectar el Alzheimer en los primeros estadios de la enfermedad, que sólo en España afecta a más de 150.000 personas.

Hasta ahora, el único método de diagnóstico para determinar si un paciente padece Alzheimer son los test cognitivos realizados por el neurólogo y la medición del nivel de proteínas beta amiloides (asociadas a la formación de placas y ovillos en el cerebro que provocan la neurodegeneración) a través de una punción lumbar.

Sin embargo, los test cognitivos tienen un sesgo subjetivo (su resultados dependen de la interpretación del médico, el estado de ánimo del paciente y su nivel cultural, entre otros) y la punción lumbar "no es una prueba diagnóstica que tenga una aceptación a gran escala", explicaron los responsables del proyecto, que cuenta con la colaboración del Grupo Viamed Salud.

En este sentido, el 'ABtest' sólo necesita una muestra de sangre del paciente para discriminar con "un alto nivel de sensibilidad y especificidad" los individuos sanos, respecto a los que presentan deterioro cognitivo leve y enfermedad de Alzheimer, "con más de un 90 por ciento de fiabilidad y en tan sólo una semana", aseguró la directora general de Araclon, Pilar de la Huerta.

El 'ABtest' "promete ser una revolución en el mundo sanitario y de la investigación" de esta enfermedad, ya que, en la actualidad, el Alzheimer sólo se puede diagnosticar con seguridad 'post mortem' o en estadios muy avanzados, cuando el deterioro cognitivo es prácticamente irreversible. Mientras que, si los próximos ensayos confirman su eficacia, en unos pocos años se podrá generalizar el diagnóstico de la enfermedad en estadios tempranos gracias a este test.

Además, esta herramienta ayudará al desarrollo de nuevas y eficaces terapias puesto que hará posible la realización de ensayos clínicos con individuos que se encuentran en un estadio pre-Alzheimer. Es decir, "se podrá reclutar individuos en un estadio inicial, sin síntomas de demencia, población objetivo para probar la eficacia de cualquier posible tratamiento", comentó la directora general de Araclon.

NUEVOS ENSAYOS EN 2010

"Los resultados son contundentes" aseguró. El primer estudio piloto realizado con más de 40 pacientes demostró que el 'ABtest' es capaz de medir el beta amiloide que se encuentra en la totalidad del 'pool' sanguíneo del individuo (no sólo el libre de plasma, sino también el que está unido a otros componentes del plasma, células y proteínas), con un nivel "muy bajo" de detección.

Esto permite encontrar diferencias significativas entre los niveles de individuos sanos respecto a los enfermos de Alzheimer y a los que tienen deterioro cognitivo leve, lo que permite confirmar con total seguridad si una persona tiene Alzheimer aun cuando los síntomas son "prácticamente indetectables", o padece alguna otra enfermedad.

El test, que tendrá un precio aproximado para los laboratorios de entre 70 y 110 euros cuando se estabilicen las ventas, tendrá un 'target' definido y estará destinado a realizar un diagnóstico precoz en personas de entre 65 y 75 años, donde más fuerte es la incidencia del Alzheimer (el 5% de las personas mayores de 65 años y el 25% de los mayores de 85 lo padecen).

A este respecto, Araclon espera obtener en los próximos meses el certificado de calidad de la Unión Europea para la comercialización del 'ABtest' y tiene previsto comenzar en enero de 2010 el reclutamiento de pacientes para un estudio con cerca de 300 participantes que ayudará a determinar la eficacia del test a largo plazo, por franjas de edades y según los estadios de la enfermedad.

jueves, 26 de noviembre de 2009

¿Es factible enviar una expedición tripulada a Marte?


Ahora que se ha cumplido el 40 aniversario del primer viaje a la Luna algunos sueñan con la vuelta a la misma o el viaje a Marte. Pero ir a Marte con la actual tecnología consiste en torturar a unos astronautas durante un viaje de muchos meses en un lugar pequeño, cerrado y sin gravedad. Encima habría que someterlos a una fuerte irradiación al estar fuera de la protección del escudo magnético de la Tierra. Si durante el viaje hay una tormenta solar entonces llegarán muertos a su destino. Si sobreviven, una vez que lleguen tendrán que hacerse nuevamente al influjo de la gravedad y trabajar sobre la superficie marciana con los huesos descalcificados. Además, puede que tengan que esperar casi un año allí hasta que las posiciones orbitales de a Tierra y Marte sean otra vez propicias. Luego les quedaría el viaje de vuelta.


Un motor cohete funciona de una manera sencilla. Por la tobera de escape expulsa gas a gran velocidad, por el efecto de acción y reacción el cohete se desplaza en dirección contraria. La velocidad del cohete depende de la velocidad de los gases que expulsa y la velocidad de estos depende de su temperatura. A mayor temperatura mayor velocidad. El rendimiento dependerá del peso del combustible y del oxidante, y de la energía que liberen éstos al reaccionar químicamente entre ellos. Para facilitar las cosas los cohetes tienen varias etapas en las que se deshacen del peso que supone los depósitos de propergoles y los motores asociados a ellos ya usados.


Para ir a Marte se necesitan muchas provisiones y mucho combustible que hay que colocar en órbita terrestre baja.
El coste total de un viaje a Marte sería carísimo, no sólo por los costes de desarrollo, sino por la gran cantidad de materiales que habría que colocar en órbita alrededor de la Tierra para montar allí la misión. Algunos expertos han propuesto ahorrar peso mediante la fabricación de combustible (concretamente oxígeno y metano) a partir de los materiales que se puedan encontrar en la superficie marciana, pero esto es un poco arriesgado si el sistema falla.
En resumen, no es nada fácil ir al planeta rojo. No es de extrañar que de momento ese viaje haya quedado relegado, sobre todo porque, aparte de la epopeya que significaría ese viaje, no hay gran cosa que hacer por allí.


Por todas estas razones hay expertos que piensan en tecnología alternativas que con menos combustible y gasto nos permitan un viaje rápido a Marte. Desde hace décadas se viene pensando en tecnologías alternativas, pero las políticas conservadoras de las agencias espaciales no las han fomentado o desarrollado.

Es justo ahora cuando tímidamente empiezan a dar cierto impulso a algunas alternativas. Así por ejemplo la sonda de la NASA Dawn, en ruta hacia el asteroide Vesta y el planeta enano Ceres, emplea un motor iónico. En ese tipo de motores se ioniza un gas y se acelera por campos electromagnéticos a gran velocidad, mucha mayor velocidad de la que se conseguiría por medios químicos. El sistema se alimenta con energía eléctrica procedente de paneles solares y necesita poca cantidad de gas. La idea original de la propulsión iónica tiene más de 40 años.
El empuje es escaso y proporciona una aceleración muy pequeña, pero ésta se puede mantener durante largos periodos de tiempo, incluso años, alcanzándose grandes velocidades al final de ese periodo. Ya se ensayó este sistema en la sonda Deep Space de la NASA hace tiempo con cierto éxito. Pero sólo se puede emplear este sistema en las condiciones de vacío e ingravidez del espacio, pues en tierra es incapaz de vender la aceleración de la gravedad terrestre.
Se podría emplear varios de estos motores en formación para conseguir mayor aceleración, pero la alimentación requerida debe de ser nuclear. Había un proyecto de este tipo de una sonda no tripulada a Europa (luna de Júpiter) que finalmente fue cancelado.

Hay una alternativa mucho más poderosa que permitiría viajes tripulados, incluso un viaje tripulado a Marte que podría realizarse en sólo 39 días.
Un motor tipo VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) lleva al extremo el concepto de calentar una gas y expulsarlo por una tobera. En lugar de utilizar una reacción química para calentarlo se utilizan sistemas electromagnéticos. Pero para conseguir mayor velocidad en los gases se necesita mayor temperatura y a esas temperaturas el gas se transforma en un plasma (una mezcla de iones y de electrones libres).


En una cámara magnética, similar a las empleadas en los sistemas de fusión nuclear, se calienta un gas (argón) mediante un generador de frecuencias de radio y finalmente se le deja escapar por una tobera también magnética. Al igual que el motor iónico, el empuje no es muy grande, pero puede mantenerse durante mucho tiempo. Lo interesante es que además se puede variar el empuje expulsando más o menos gas.
La compañía Ad Astra Rocket Company, fundada por el ex-astronauta Franklin Chang-Diaz en 2005, ya ha cosechado ciertos éxitos en este tipo de motores. Recientemente ha dado a conocer algunos de sus logros (ver enlaces).
Este tipo de motor podría emplearse para un viaje desde la órbita terrestre a la órbita marciana a gran velocidad usándolo en modo eficiente: poco plasma expulsado pero a un millón de grados de temperatura. De este modo no hace falta mucho gas propulsor ahorrándose mucho peso.


No hace falta decir que todo el plasma está controlado (confinado y expulsado) por campos magnéticos, pues si toca cualquier material su temperatura lo haría volatilizarse.
Jared Squire, director de investigación de Ad Astra, afirma que el motor que han desarrollado es la fuente superconductora de plasma más poderosa nunca construida.
De momento han ensayado el motor a una potencia de 50 kilovatios, pero pronto esperan subir esta potencia a 200 kilovatios, que proporcionaría un empuje de 5 newtons. En el espacio sería suficiente como para impulsar 2 toneladas de carga.

Ad Astra y NASA tiene un acuerdo para probar el sistema en la estación espacial para 2012 ó 2013. Si tiene éxito podría servir para mantener la estación en su órbita correcta de forma económica, ya que la fricción con las capas altas de la atmósfera la hace caer poco a poco.
Alimentado con energía solar este sistema podría servir para subir satélites hasta sus órbitas correctas, llevar carga a la Luna o incluso desviar asteroides peligrosos en rumbo de colisión con la Tierra.


Para viajar a Marte en 39 días se necesitaría 1000 veces más energía, energía que sólo podría proporcionarla un reactor nuclear. Algo que a los ecologistas radicales seguro que no les gusta nada. El sueño sería utilizar un plasma de fusión nuclear que a la vez produjera la energía necesaria sin necesidad de alimentación externa.
Estos sistemas podrían hacer de "autobus" reusable entre la Tierra y la Luna o entre la Tierra y Marte, por lo que a largo plazo saldrían baratos. Pero el cuello de botella (además del coste de desarrollo) sigue siendo colocar cargas en órbita terrestre baja o LEO. Un lanzador pesado es imprescindible y de momento no contamos con él, hasta que se desarrolle el Ares (unos pocos vuelos del Saturno V hubiera bastando para construir la estación espacial a un precio mucho más bajo).


Pero si queremos hacer de la presencia humana algo más asequible necesitamos de otros sistemas más baratos de colocar carga y astronautas en LEO. Al comienzo de la carrera espacial había en liza dos estrategias: la del avión espacial y la del cohete. Finalmente ganó la fuerza bruta del cohete, entre otras cosas porque era la más rápida en desarrollar. Pero ahora se mira con buenos ojos el concepto de avión espacial. Entre sus ventajas está la no necesidad de una compleja instalación en tierra (bastaría con una pista de despegue) la posibilidad de reusarse y la de ayudarse de alas para el despegue y aterrizaje.
Para alcanzar la órbita terrestre hace falta una velocidad de 25 veces la del sonido o 25 Mach, velocidad nada fácil de alcanzar. Una manera es la de crear una avión con un motor cohete convencional pero para alcanzar esa velocidad necesitaría gran cantidad de combustible y oxigeno líquido que le haría de una tamaño descomunal. Una opción es montarlo encima o debajo de otro avión y cuando esté a gran altura encender el cohete para volar libremente. Pero alcanzar la órbita con este concepto no sale barato, y es la razón de que ahora se jubile a la lanzadera espacial, además de por razones de seguridad.


El 85% del peso de un cohete químico viene determinado por el oxígeno líquido que se utiliza de oxidante, pero en la atmósfera hay mucho oxígeno, se podría utilizar un motor a reacción que utilizase precisamente ese oxígeno para acelerarse en la atmósfera y así ahorrar peso. Pero los motores a reacción convencionales sólo pueden llegar a Mach 2. Para mayor velocidad se utilizan otros diseños que ahora están siendo desarrollados por los departamentos militares para ser usados en misiles. Uno curioso se basa en el sistema pulsante utilizado por las V1 alemanas de la segunda guerra mundial que al parecer alcanza rediseñado Mach 4. Pero los más prometedores son los scramjets, en los cuales el gas de entrada es comprimido por la propia geometría del sistema, que carece de turbinas o algo similar. Lo malo es que deben de alcanzar una velocidad de Mach 4 para empezar a funcionar, pero una vez encendidos son capaces de alcanzar altas velocidades. La marca actual la ostenta el X-43A de la NASA con una velocidad de Mach 9,68 (no muy lejos de los Mach 12 teóricos como máxima velocidad alcanzable con este tipo de dispositivos). De momento sólo se consigue esta velocidad durante unos segundos.


Varios países tienen programas de desarrollo de este tipo de motores y algunos parecen que están cerca de contar con misiles basados en esta tecnología. No es fácil desarrollar este tipo de motores y que funcionen durante largos periodos de tiempo, pues lo materiales sufren un increíble calentamiento debido a la fricción con la atmósfera y al aire entrante. Incluso en los primeros prototipos la combustión se daba a la salida de la cámara de combustión y no se producía empuje.

Un avión espacial usaría un tipo diferente de motor en cada franja de velocidad hasta finalmente alcanzar la órbita con motores cohetes químicos convencionales.
Otra propuesta diferente es la de Skylon y su motor Sabre, que de momento está sólo sobre el papel. En este caso una toma de aire comprime al aire atmosférico que alcanza los 1000 grados centígrados. Luego, gracias a un intercambiador de calor, se reduce su temperatura hasta los 100 grados bajo cero, entonces se mezcla con hidrógeno líquido para ser usado de manera convencional en un motor cohete. Este sistema trabajaría de 0 a Mach 5.5 hasta una altura de 26 km a partir de á cual funcionaria como un cohete convencional.
Quizás toda esta tecnología permita ir una día a Marte o a la Luna de manera económica, pero los turistas espaciales que orbiten alrededor de la Tierra sólo podrán seguir siendo multimillonarios por mucho tiempo.

miércoles, 25 de noviembre de 2009

Científicos australianos inventan la manzana que 'nunca' envejece


El preciado fruto fue desarrollado en Australia donde durante más de 20 años unos científicos se empeñaron en dar vida ala 'mejor manzana del mundo'.

Finalmente dieron en el clavo y la manzana RS103-130 puede mantenerse fresca e intacta durante meses y meses sin tener que recurrir a modificaciones genéticas u otras 'estrategias'.

El secreto se encuentra en un gen que es capaz de repeler las enfermedades de un tipo de manzana asiática llamadas 'malus floribunda'.

La nueva manzana puede permanecer más de dos meses en un contenedor de fruta sin perder ni su consistencia ni su sabor.

martes, 24 de noviembre de 2009

Encuentran el lugar más caliente del Universo


Trescientos millones de grados. Esa es la temperatura récord medida por el telescopio de rayos X con el que está equipado el satélite japonés Suzaku. Se trata de una nube de gas ardiente que rodea a todo un enjambre de galaxias (denominado RXJ1347), a cinco mil millones de años luz de distancia, en la constelación de Virgo. Esta es, por el momento, la mayor temperatura jamás medida por los astrónomos en todo el Universo.
Los investigadores han combinado sus resultados con las imágenes obtenidas de la misma región de espacio por el Telescopio Espacial Chandra, de la NASA, que también opera en la longitud de onda de los rayos X. Y han encontrado que el gas super caliente está en el interior de una zona de 450.000 años luz de tamaño que brilla de forma especialmente intensa.

Los astrónomos no saben la razón por la que este gas es varias veces más caliente que el medido antes alrededor de otras galaxias. De lo que no cabe duda es de que se trata del material más caliente enconrado hasta la fecha, y de la mayor temperatura conocida desde los lejanos tiempos del Big Bang, hace 13.700 de años.

Para hacerse una idea de lo que significan trescientos millones de grados baste con pensar que el núcleo fundido de la Tierra "sólo" está a unos 5.400 grados centígrados, y que las temperaturas en el corazón mismo del Sol no superan los quince millones de grados. La cuestión es averiguar qué es lo que está provocando un calentamiento de esta magnitud, lo que no resulta una tarea fácil.

Por el momento, la mejor explicación hallada para este extraordinario fenómeno es que en esa lejana región del Universo existen grupos de galaxias en plena colisión entre ellos. Y a una velocidad que es muy superior a la que se da en situaciones análogas observadas en otros lugares. En RXJ1347 las galaxias están chocando unas contra otras a una velocidad superior a los 4.000 km. por segundo, y esa podría ser la explicación más plausible para que se produzcan esas extraordinarias temperaturas.

"Es un acontecimiento terrible -afirma Naomi Ota, de la Universidad de Ciencias de Tokio-. Estas colisiones entre grupos de galaxias son, en términos de energía, los episodios más violentos del Universo desde los tiempos del Big Bang".

lunes, 23 de noviembre de 2009

El Teorema del Perro Peludo

A menudo los científicos utilizan los ejemplos más extraños para explicarnos a los pobres mortales de a pie la forma en que funciona algún fenómeno natural. Uno de los ejemplos más interesantes es el denominado “Teorema del perro peludo”, que nos ayuda a comprender la forma en que se desarrollan los sistemas de vientos y tornados sobre el planeta, utilizando como analogía un perro peludo. ¿Sientes curiosidad? ¡Pues pasa y lee!


No debe ser tarea fácil para un científico intentar explicar a una persona no versada en ciencias la forma en que funciona el mundo. Sin utilizar complejas formulas matemáticas o aburridísimos teoremas resulta casi imposible demostrar cómo o pórque ocurren determinadas cosas. Pero algunos especialistas son extremadamente imaginativos, y encuentran siempre alguna analogía que les permita ilustrarnos sobre algún fenómeno sin que necesitemos previamente estudiar durante cinco o seis años física y matemática. Uno de los ejemplos más divertidos que hemos podido encontrar es el llamado “Teorema del perro peludo”. Veamos de que se trata.


Imagina que tienes un perro. No un perro cualquiera, sino uno de esos que tienen largos pelos cubriendo su cuerpecito. Seguramente, como eres una persona muy limpia y ordenada, intentas mantener al animal lo más limpio y prolijo posible. Es probable que lo bañes casi a diario, y que pases largas horas peinando su pelo. Estas actividades parecen absolutamente alejadas de la ciencia, pero un científico siempre es capaz de ver un paso más allá y encontrarle a cualquier cosa una aplicación interesante. Supongamos que tomamos al perro, lo atamos convenientemente (no queremos que a lo largo del experimento nos muerda), le cerramos de alguna manera sus fosas nasales, conductos auditivos, ojos, y cualquier otro (ejem) agujero que le encontremos. Cuando hayamos terminado, tendremos entre manos algo bastante parecido a una bola de pelos más o menos lisa (y bastante nerviosa).

Si fuésemos científicos consumados, veríamos que desde el punto de vista geométrico hemos convertido a una hermosa mascota en el equivalente topológico de una esfera. Cuando un científico dice “equivalente topológico” quiere decir algo como que si el perro fuese de masilla o de goma, podríamos deformarlo hasta convertirlo en una esfera sin necesidad de cortarlo, agujerearlo o dividirlo. Aclarado esto, volvamos a nuestro peludo amigo. Si tomamos un peine e intentamos peinarlo, veremos que por más que lo intentemos, jamás podremos emparejar todo el pelo sin que nos quede al menos un “remolino”. No importa cuántas veces lo intentemos ni lo nervioso que se ponga el perro: es imposible “peinar” una esfera sin que aparezcan sitios en los que existan remolinos. Ya puedes desatar al perro y destapar sus orificios. Es posible que quiera respirar.

Siempre en algún lugar del planeta habrá un ciclón o un tornado

Bien, acabamos de hacer un descubrimiento científico absolutamente trascendental y casi sin darnos cuenta. Si en lugar de un perro tienes un planeta, y en lugar de pelos tienes una atmósfera, puedes ver como siempre en algún lugar del planeta habrá un ciclón o un tornado. En efecto, y salvo que no haya absolutamente ningún viento agitando la atmósfera en algún sitio (hecho que es prácticamente imposible), el sistema de vientos creará en alguna parte -a menudo en muchas- colisiones que originaran remolinos. Estos remolinos podrán ser más o menos intensos según sean más o menos fuertes los vientos que los originan, pero estarán allí. Obviamente, hay otros factores que intervienen en la creación de tornados o ciclones, pero son bastante complicados y mucho menos entretenidos. Como puedes ver, hasta un simple perro puede ser útil para comprender la ciencia, solo es cuestión de imaginación.

viernes, 20 de noviembre de 2009

Consumo responsable de cerveza disminuye el estrés

El consumo responsable y regular de cerveza disminuye el estrés y mejora la eficiencia del metabolismo ante dietas ricas en grasa, según un estudio sobre las propiedades saludables de esa bebida presentado hoy en Chile.

El estudio demuestra que ratones de laboratorio a los que se les suministra cerveza de forma proporcional al estándar internacional de "consumo responsable" que, según explicaron los investigadores, para una persona adulta es de dos latas ó 700 centímetros cúbicos diarios, se estresan menos y metabolizan mejor los carbohidratos.

La investigación, desarrollada entre agosto de 2008 y agosto de 2009, fue realizada en Santiago de Chile por el Instituto de Ciencias de la Facultad de Medicina Clínica Alemana-Universidad del Desarrollo, encabezada por su directora, Paulette Conget.

Para evaluar el efecto del estrés sobre los ratones, los investigadores administraron a un grupo de animales diez gotas diarias de cerveza (200 microlitros) durante tres meses y medio, mientras que a otro grupo se le mantuvo su dieta normal.

Al ser sometidos a un estrés controlado después de ese período de tiempo, los que habían consumido cerveza presentaron menores niveles de las moléculas marcadoras de estrés, como el cortisol y las catecolaminas, que aquellos que no la habían ingerido.

Según Conget, las diferencias observadas son estadísticamente significativas y los resultados son reproducibles, ya que al realizar experimentos independientes con distintas camadas de roedores se observaron los mismos efectos.

METABOLISMO

En tanto, para analizar el efecto sobre el metabolismo, algunos ratones fueron alimentados con una dieta normal (10% de calorías) y otros con una dieta rica en grasa (60% de calorías), y la mitad de los individuos de cada grupo recibió diez gotas diarias de cerveza.

Los ratones que consumieron la dieta rica en grasa y cerveza subieron menos de peso que aquellos que fueron sometidos a la misma dieta pero no ingirieron esa bebida alcohólica, pese a que el acceso al agua y a la comida era libre y su actividad física era la misma.

Así, los animales que consumen cerveza adquieren menos peso por cada caloría ingerida, lo que se asocia a una mejor "eficiencia metabólica" y a un aumento en la sensibilidad a la insulina en los roedores que consumen la bebida de forma responsable y regular.

En cambio, el consumo regular de cerveza, incluso durante diez meses, no alteró el peso de los animales que se alimentaron con la dieta normal.

Estos datos dan sustento a otros estudios internacionales realizados a partir de encuestas sobre hábitos de consumo y salud en la población.

"Esta investigación da un soporte científico a estudios poblacionales hechos en España, Alemania y EE.UU., donde se muestra que personas que han consumido en forma responsable cerveza desarrollan menos diabetes tipo 2 (caracterizada por una pérdida de la sensibilidad a la insulina)", explica Conget.