Física, Química y Astronomía

Vantablack is the new Black

Aunque Vantablack no es un color ni un pigmento, sino un material, es importante que recordemos las bases del color para entender su importancia y características.

Y decimos que no es un color porque el color es una sensación. Es la impresión que percibimos en el cerebro después de que una longitud de onda, reflejada por un material, incida en los fotorreceptores de la retina, y active a continuación un circuito neuronal que acaba por decodificar la información y producirnos esa sensación de “el color”.

Es decir, nuestros ojos reciben la luz reflejada por lo objetos.

colorexplanationTodos los objetos y materiales absorben una determinada cantidad de luz, y reflejan la que no han absorbido, que es la que llega a nuestra retina. ¿Todos? Pues no, todos no.

Seguro que todos notáis, que cuando las temperaturas suben, preferimos vestir con prendas claras o blancas, y que cuando llega el invierno, la calle se llena de gente con prendas más oscuras y predomina el negro. Hacemos esto para aislarnos mejor de las temperaturas externas, ya que el color blanco refleja todas las longitudes de onda, y el color negro hace al revés, las absorbe.

Resulta que el color negro que conocemos, no es tan negro como pensamos, ya que aunque algún objeto sea de este color, podemos perfectamente distinguir su relieve, esto es así porque hay un porcentaje de luz que no consigue absorber, y que al reflejarse hacia fuera del material, nos permite ver en 3D y no perder los detalles de su forma o estructura.

Pues bien, científicos del National Physics Laboratory primero, y de la empresa Surrey NanoSystems después, ambos del Reino Unido, han fabricado un nuevo material, a partir de nanotubos de carbono, que ellos mismos describen como un bosque de tubos (tubos 10000 veces más finos que un cabello humano), en los que la luz incide, pero que al chocar contra uno de los tubos es reflejada, y choca contra otro de los tubos, como si el rayo de luz quedase atrapado en el bosque, y se dedicase a ir chocando de árbol en árbol (de nanotubo en nanotubo). La luz termina por disiparse en el laberinto y la energía finalmente se libera en forma de calor.

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El nombre “Vanta” es un acrónimo de las palabras en inglés “Vertically Alligned NanoTubes Arrays”, que en español viene a decir – nanotubos alineados verticalmente –

Los autores han batido el record en absorción conseguida por un material. Vantablack absorbe el 99,965% de la luz visible y 99,85% de radiación infrarroja. Además Vantablack puede fabricarse con temperaturas de 400°C, muy inferiores a las necesarias para la fabricación de sus antecesores (750°C), por lo que puede utilizarse sobre superficies que no soportan bien tan elevadas temperaturas. Otra ventaja añadida es su alta resistencia a la vibración mecánica, su propia estabilidad térmica y su bajo porcentaje de emisión de partículas o gases durante su fabricación.

Como podéis ver en las imágenes, Vantablack se ha utilizado primero sobre una superficie de papel de aluminio, donde el ojo humano pierde totalmente la visión tridimensional y es incapaz de ver las arrugas del papel en el lado pintado con Vantablack. Muchos describen la observación como la mejor oportunidad de observar de cerca un agujero negro. En cualquier caso, no deja a nadie indiferente.

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Actualmente se está estudiando el uso de este color en la observación astronómica, para la mejora de telescopios y cámaras infrarrojas, donde la eliminación de la luz residual o deslumbramiento puede conllevar mejoras muy significativas. También puede utilizarse como un elemento que aumenta la absorción térmica, por lo que su uso en concentradores de la radiación solar también se está estudiando.

Mientras tanto, el mundo del arte también ha querido utilizar Vantablack, pero en este caso la patente ha sido cedida a un solo artista, el indio Anish Kapoor, un escultor conocido por sus obras monocromáticas o por el famoso “Cloud Gate” de Chicago, y cuyos estudios se encuentran en el Reino Unido. Las razones que Surrey NanoSystems da a esta cesión tan restringida en el mundo del arte son principalmente la necesidad del uso del Vantablack por personal cualificado y cuestiones legales de las oficinas de exportación inglesas. Muchos artistas protestan lo que según ellos es falta de moralidad y técnicas anti-competitivas, pero expertos en leyes de propiedad intelectual, se trata de algo muy común y hasta bien visto cuando son de otra naturaleza las invenciones patentadas.

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Polémicas aparte y con la duda de si veremos en un futuro cercano el ‘Cloud Gate’ pintado de Vantablack,  hoy podemos disfrutar de quedarnos absortos mirando este negro abismo que parece una ventana al espacio exterior o un agujero negro de bolsillo.

¡Feliz semana a todos!

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Naturaleza y Biología

Biodepuración

Esta semana os mostramos el innovador sistema de biodepuración de aguas residuales y ríos denominado aQuarQ, que ha sido desarrollado por la empresa española OGESA y recientemente premiado en la Feria del Agua SMAGUA 2016.

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Sistema aQuarQ en balsa de residuos

El sistema consiste en la instalación, en balsas de residuos, de plantas helófitas (familia  gramíneas) que se distribuyen en una lámina flotante de polietileno con una estructura que favorece el entramado de las raíces. Además, el sistema contiene bacterias nitrificantes, que actuan a modo de filtro transformando el amonio de las aguas residuales en nitratos, gracias al oxígeno que aportan las raíces de las plantas. Estos nitratos a su vez serán asimilados por las plantas, cerrándose el ciclo del nitrógeno. Una vez depurada el agua, podrá ser reincorporada al ecosistema en los cursos altos de los ríos.

Para el desarrollo de dicho sistema de depuración fue necesario un estudio previo, en colaboración con la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), consistente en la modelización matemática, hidráulica y cinética de las reacciones de nitrificación para un desarrollo óptimo del sistema. Todos los municipios españoles de menos de 5000 habitantes, y que hasta la fecha utilizaban sistemas más costosos y perjudiciales para el medio ambiente, podrán beneficiarse de este avance biotecnológico.

Como podréis observar se trata de un gran ejemplo de investigación y desarrollo de un sistema sostenible que utiliza recursos naturales. Esperamos que os haya parecido interesante. ¡Buen fin de semana!

Naturaleza y Biología

Qué es CRISPR – importancia y polémica

¿Qué es CRISPR-Cas9 y por qué es tan importante?

El sistema CRISPR-Cas9 (pronunciado “crisper” o, como a mí también me gusta llamarlo: “sistema krispín klander”, lo siento, es que el nombrecito para un hispanohablante se las trae!) es un mecanismo descubierto en bacterias que permite protección frente a infecciones virales; es decir, un sistema inmune bacteriano.

Pero como dijo Jack, vayamos por partes, que seguro que lo entenderemos mejor.

El primer componente del sistema es “CRISPR” y responde a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (que en español quiere decir: Repeticiones Cortas Palindrómicas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas – ¡toma ya!) Seguramente el nombre no os ayude mucho, pero si os digo que son regiones del genoma que contienen repeticiones cortas, y que entre ellas encontramos ADN espaciador…

Imaginad un libro muy muy gordo, con muchas páginas y escrito con letra muy pequeña, ese sería el genoma completo. Pues bien, si de vez en cuando en el texto escribiese esto:

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Seguro que con un simple vistazo a las páginas podríais encontrar todas y cada una de las veces que he escrito el mensaje “conciencia”, ¿verdad? Pues entonces os habríais convertido en el segundo componente del sistema: Cas9, una proteína nucleasa que es capaz de cortar el ADN donde las secuencias CRISPR digan.

Este sistema lo descubrió en 2005 el español Francisco Mojica, investigador de la Universidad de Alicante, estudiando las bacterias halófitas de las salinas de Elche. Además vió que este sistema inmune procariótico también era compartido por muchos microorganismos.

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Años más tarde, en junio de 2012 y enero de 2013, dos grupos de distintas universidades del mundo publicaron trabajos científicos en los que describían cómo este mecanismo bacteriano podía reinventarse como una nueva, tremendamente específica y prometedora técnica de edición genética.

Por un lado Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier de la Univesidad de California y del Helmholtz Centre for Infection Research (EEUU y Alemania, respectivamente); y por otro Feng Zhang y George Church, del Broad Institute del MIT (Cambridge, EEUU).

Desde entonces la rebautizada como “tijera molecular” o “bisturí molecular” se ha convertido en una técnica utilizada por muchos grupos de investigación en todo el mundo, ya que permite de una forma muy rápida, muy específica y con menos costes, editar el genoma en organismos de laboratorio. Ésto es de gran ayuda en el avance de las investigaciones en temas como el cáncer, el VIH, enfermedades genéticas como la fibrosis quística, la distrofia muscular de Duchenne…etc, también en investigaciones agrícolas que permitan mejor productividad y una mayor seguridad ambiental… las aplicaciones son casi infinitas.

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Obtenida del artículo: Lander E.S.”The heroes of CRISPR”  Cell 164, Jan 14, 2016

Cómo funciona CRISPR-Cas9 en 3 cómodos pasos:

  1. La célula a tratar recibe la secuencia CRISPR-Cas9, que puede diseñarse específicamente para el gen (defectuoso) al que nos queremos dirigir.
  2. La proteína Cas9 reconoce el gen que queremos modificar y corta las dos hebras del ADN en ese gen (defectuoso) de forma específica.
  3. Si lo deseamos, podemos además insertar un nuevo gen (corregido) en el hueco que queda tras el corte provocado por Cas9, consiguiendo ahora el cambio del antiguo gen (defectuoso) por el nuevo gen (corregido).

Si no, la célula intentará reparar el corte, uniendo los extremos que han quedado sueltos, por o que el gen (defectuoso) quedará silenciado.

¿Polémica?

Pues sí, por si a este descubrimiento le faltaban titulares, aparte de su importancia en el ámbito de la genética, la polémica que ha generado su consecuente guerra de patentes también ha llenado páginas de revistas.

Y es que como os he contado antes, el uso de CRISPR-Cas9 como “tijera molecular” fue publicado por dos grupos diferentes con una diferencia de tan solo 7 meses. Ambos trabajos describían usos un tanto distintos de tal forma que fue el segundo, el publicado en 2013 por Feng Zhang y George Church, el que por primera vez lo aplicaba en células eucariotas.

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Actualmente la patente está concedida a Zhang (MIT), pero ha sido recurrida por la Universidad de California. Veremos quién la consigue finalmente. Mientras tanto, debido a esta batalla legal, su uso biotecnológico por parte de la industria está frenado, aunque no su uso en investigación, ámbito en el que cada día se publican varios artículos utilizando la técnica CRISPR-Cas9.

Como suele pasar cada vez que un nuevo hito en la edición genética se describe, grandes miedos apocalípticos aparecen también. ¿Jugar con las bases de la vida? ¿Humanos a la carta? ¿Ejércitos de clones?… Si recordamos, estos mismos miedos surgieron con la generación de la oveja Dolly, o la fertilización in vitro, y con el paso del tiempo, hemos podido comprobar que ni elegimos embriones a la carta, ni se generan ejércitos clon (a menos que estemos viendo una de Star Wars). Pero dejando las bromas, es muy importante regular y prevenir el mal uso de cualquier tecnología, más importante aún, de tecnologías que modifican las bases genéticas, ya que un cambio genético es también HEREDABLE, por lo que no solo se modifica el individuo en cuestión (o la célula en cuestión) si no sus descendientes.

Debemos ser cautos a la hora de pensar en la utilización a corto plazo en humanos, pero igualmente debemos también ilusionarnos por las posibilidades que abre, y no olvidar que todas sus aplicaciones presentes y futuras han nacido a partir de una investigación básica de calidad.

Física, Química y Astronomía

Entendiendo sin filtros las Ondas Gravitacionales

¡Buenos días, concienciudxs!

Como anunciábamos el viernes, el pasado 11 de febrero se anunció la primera detección de ondas gravitacionales de la historia. Recuerdo oír, en mis tiempos de cosmólogo, que la teoría de la Relatividad General de Einstein predecía la existencia de ondas gravitacionales y, por aquél entonces, aquéllo me sonaba como una especie de cuento que se les contaba a los niños (niños físicos, en este caso). Pues bien, ¡el futuro ya está aquí! Y yo caí, como tantos físicos teóricos, enamorado de la moda de las ondas gravitacionales, esas perturbaciones que se transmiten a través del espacio-tiempo deformándolo… Bueno, vamos a repasar brevemente lo que son, pero después me gustaría acercaros al artículo original, porque quiero que veáis cómo muchas de las figuras del trabajo original se pueden entender, por mucho que estemos hablando de cosas tan complejas.

La teoría de Einstein estableció que el espacio y el tiempo están relacionados y que, de hecho,  no se puede hablar del uno sin el otro. En el fondo, tiene sentido, pues no podemos imaginar que algo esté en un sitio sin que pase un determinado tiempo allí. O, si no, ¿por qué creéis que las nuevas ecografías de los embarazos se llaman 4d? Pues precisamente por eso, porque reconstruyen al bebé en 3 dimensiones y le añaden otra dimensión, que es el tiempo. Así pues, vemos la reconstrucción en tres dimensiones del pequeño (espacio), pero en vídeo (tiempo). Ya veis que, intuitivamente, tiene sentido que las coordenadas espaciales y el tiempo estén ligados.

La gracia viene a continuación porque, según la teoría de Einstein, la masa de los objetos deforma el espacio-tiempo, como sucede cuando nos sentamos en una colchoneta elástica. De esta forma, la atracción que percibimos entre los planetas y el Sol se debe a que los primeros están en el radio de acción de la estrella, cayendo así en la correspondiente deformación del espacio-tiempo de la misma. De esta forma, igual que una cama elástica es flexible, también lo es el espacio-tiempo, con lo que puede darse el caso de que existan perturbaciones que se transmitan a través de él. Estas perturbaciones se bautizaron con el nombre de ondas gravitacionales.

¿Por qué no se habían medido hasta ahora? Las ondas gravitacionales ordinarias son básicamente indetectables con nuestra tecnología. Todo objeto en movimiento, por el hecho de tener masa, produce ondas gravitacionales, pero son tan insignificantes que no podemos ni siquiera medirlas. Para producir la suficiente cantidad de ondas gravitacionales detectables, tuvimos que asistir a la fusión de dos agujeros negros, así como suena. Si nos fijamos, en el artículo original calculan matemáticamente la amplitud de las ondas gravitacionales asociadas a tal fenómeno, como podéis ver a continuación:

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Figura 1: Predicción de ondas gravitacionales de la fusión de dos agujeros negros

Al principio, los dos agujeros negros giran uno alrededor del otro en espiral (inspiral en la figura), generando unas ondas gravitacionales de menor frecuencia. Según se van acercando el uno hacia el otro, empezarán a girar más rápido, generando ondas gravitacionales de mayor frecuencia y más amplitud, hasta el momento de la unión (merger en la figura), en el que se alcanzará tanto el máximo de amplitud como el de frecuencia. Como se puede ver, una vez completada la fusión, el agujero negro resultante (fase Ring down) dejará de producir ondas gravitacionales, pues su movimiento (si existe) será infinitamente menos violento.

¿Y cómo hemos sido capaces de detectar estas ondas gravitacionales tan insignificantes? Pues gracias a una avanzada instalación tecnológica, llamada LIGO, que se describe también en el artículo original:

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Figura 2: Instalación para detectar ondas gravitacionales

Como vemos en la parte superior izquierda, el proyecto consta en realidad de dos detectores que se encuentran en Estados Unidos (la figura no está a escala). Cada detector está formado por dos brazos de unos cuatro kilómetros cada uno que forman un ángulo de noventa grados entre sí. De hecho, se pueden ver ambos en google maps, como podéis comprobar en la captura pantalla que acabo de hacer:

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Figura 3: Captura de mi ordenador de la instalación LIGO, en Livingstone, Louisiana

El funcionamiento es el siguiente (véase Figura 2): un láser (laser source) manda un haz de luz hacia un espejo especial que lo divide (beam splitter), dejando pasar la mitad del haz y reflejando la otra mitad perpendicularmente al haz original. Como hemos visto antes, una onda gravitacional es capaz de deformar ligeramente el espacio-tiempo a su paso y, como en nuestro caso los dos brazos son perpendiculares, las ondas gravitacionales deformarán el espacio-tiempo de cada brazo de forma diferente. En palabras de los autores “una onda gravitacional propagándose perpendicularmente al plano del detector […] tendrá el efecto de alargar uno de los brazos y acortar el otro”. Y estas pequeñas diferencias serán detectadas y cuantificadas por los medidores del experimento (test mass). A continuación os enseño lo que detectaron estos medidores el 14 de Septiembre del año pasado (momento en el que se detectó la fusión de los agujeros negros):

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Figura 4: Detección experimental de ondas gravitacionales

La parte de arriba de la figura nos muestra la señal obtenida en crudo y la parte inferior la señal una vez filtrada. En la columna izquierda tenemos los resultados para uno de los medidores, el de Hanford, y en la derecha los del otro, en Livingston. Si recordamos la Figura 1, los datos obtenidos son similares a los predichos teóricamente, confirmándose por tanto la existencia de las ondas gravitacionales.

La detección de las ondas gravitacionales tiene una importancia fundamental, no sólo porque confirma (por enésima vez) la validez de las teorías de Einstein sino porque permite abrir una nueva ventana para la observación del Universo. Hasta ahora sólo hemos explorado el cosmos a través de la radiación electromagnética, y las ondas gravitacionales suponen una forma completamente distinta de acceder al mismo, si bien la limitación tecnológica es algo que nos hace tomar esta afirmación con cierta cautela.

¡Buena semana!

 

Fuente: Abbott et al. Observation of Gravitational Waves from a Binary BlackHole Merger. PRL 116, 061102 (2016)

Neurociencia

El placer de leer un libro

¡Feliz comienzo de semana concienzud@s!

Todos vosotros estáis dentro de ese grupo de gente a la que en mayor o menor medida les gusta leer, y esto es algo positivo, porque, como posiblemente sepáis, leer es bueno para vosotros. Hay estudios que demuestran que leer durante tan sólo 6 minutos al día es suficiente para desconectar y reducir el estrés en un 68%, por no mencionar que contribuye a un funcionamiento cerebral más eficiente y se ha visto que los ancianos que leen de manera habitual tiene una probabilidad 2,5 veces menor de desarrollar Alzheimer que los que no lo hacen.

Sin embargo, estudios recientes demuestran que no es lo mismo leer en un aparato electrónico (ya sea un móvil, un e-book, o la pantalla de un ordenador) que leer en un libro. Sentimentalismos aparte, un estudio de la Dra. Anne Mangen de la Stavanger University de Noruega ha concluido que no existe la misma respuesta cerebral cuando leemos en un libro clásico que cuando leemos lo mismo en un aparato electrónico. Al parecer, la reconstrucción cerebral que hacemos de la historia es mucho más detallada y recordamos mejor el orden de los acontecimientos cuando leemos una historia sobre el papel que cuando lo hacemos en un e-book.

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Y es que el cerebro del ser humano hace una representación mental del texto que estamos leyendo, que se basa tanto en el lugar que ocupan las palabras en la página como del lugar que ocupa la página en el libro. Esto además tiene una retroalimentación táctil al pasar las hojas. La Dra. Mangen tiene la hipótesis de que una de las principales diferencias cuando leemos un texto en formato digital es que el control que tenemos como lectores es efímero. La incapacidad del lector de volver a páginas anteriores, doblar la esquina de una página concreta o subrayar un texto, limitan sensorialmente la lectura, y así se reduce la memoria del texto a largo plazo. Es más, se ha visto que incluso empatizamos menos con un personaje que hemos leído en un e-book que con uno que hemos leído en un libro en formato clásico.

Lo que preocupa a este y otros grupos de investigación es que la lectura y elaboración de frases largas, es una capacidad necesaria que se puede perder si no se practica de manera habitual. Antes de que existieran internet y las redes sociales, los textos a los que leíamos tenían una longitud mayor. Sin embargo, existe una tendencia a reducir tanto la longitud como la complejidad de las frases que usamos. Esto permite descartar con facilidad la información que no nos interesa, pero nos lleva a basar nuestra comunicación en mensajes directos, en los que no hay que desentramar un significado más allá del obvio, lo que reduce la complejidad del proceso comprensivo dentro de nuestro cerebro. Dicho de otra manera, las redes neuronales que se activan son más sencillas. Esto no es necesariamente “malo”, pero sin embargo genera una pérdida de interés en lecturas más profundas, como afirma la neurocientífica Maryanne Wolf de la universidad de Tufts. Según ella la lectura en dispositivos electrónicos no permite desconectar de la misma manera que lo hacen los libros físicos. Estudios preliminares de su laboratorio demuestran que aquellas personas que leen la prensa desde sus dispositivos móviles no sólo no reducen su estrés en comparación con otras que leen la prensa en formato físico, sino que además este estrés aumenta.

Dicho esto queremos saber cuántos de vosotros sois de formato físico y cuántos de formato digital.
Aquí os dejamos la encuesta.

¡Feliz semana!

Curiosidades, Neurociencia

La canción del verano

¿Qué sería de nuestros veranos sin esas canciones pegadizas e incoherentes que lo acompañan? Reconozcámoslo, todos nos hemos desgañitado algún verano con una canción que una vez llegado octubre nos avergonzaba conocer.

verano

Generalmente esto se debe a que esas canciones no son “de nuestro tipo” de música. Y he aquí el tema de nuestro post de esta semana: ¿por qué a diferentes personas nos gustan diferentes tipos de música? Pensad por un momento en cinco de vuestros mejores amigos. Ahora pensad que vais a compartir un coche para realizar un viaje. ¿Qué tipo de música sonará en ese coche? Probablemente cada uno de vosotros tiene ciertas preferencias por un tipo de música u otro: rock, pop, pachangueo, sevillanas, reggetón, acústica, clásica… ¿A qué se debe esto? Solemos pensar que se debe a que nuestras personalidades son diferentes, pero un estudio reciente sugiere que nuestras preferencias musicales podrían estar ligadas a nuestra manera de pensar.

Este estudio, que un grupo de la Universidad de Cambridge ha publicado en la revista PLOS One y lleva por título “Las preferencias musicales están ligadas a los estilos cognitivos” (“Musical Preferences Are Linked To Cognitive Styles”), ha recogido la información de más de 4.000 encuestas de voluntarios reclutados por Facebook. En la encuesta se les pedía que escucharan 50 canciones de diferentes estilos y que les dieran una puntuación. Los investigadores separaron a los voluntarios en dos grupos en función de su presonalidad: “empatizadores” (aquellos que tenían empatía) y “sistematizadores” (gente analítica).

pop music punk rock

Una vez hecha esta clasificación los investigadores encontraron un patrón de comportamiento: los “empatizadores” tendían a valorar mejor las canciones emocionales y nostálgicas (tipo R&B, soul, rock suave y contemporáneas), mientras que los “sistematizadores” se inclinaban hacia músicas más intensas con una mayor complejidad de sonido (como hard rock, heavy metal y punk).

El autor principal de este estudio, David Greenberg, afirmó en una entrevista que los “empatizadores” intentan entender los pensamientos y los sentimientos de otras personas, y preferían música que implicara poca energía, emociones negativas (como la tristeza) y profundidad emocional, mientras que los “sistemizadores” intentan entender y analizar los patrones que subyacen al mundo, por lo que prefieren música que no sólo represente emociones positivas y mucha energía, sino algo más complejo.

La razón de esto es que las personas tienden a escuchar música con la que se sientan identificados y que retroalimente su estado actual. O lo que es lo mismo: que las elecciones musicales de la gente parecen ser un reflejo de quien son.
La finalidad científica de este estudio es tratar de aumentar la empatía a través de terapia musical, en especiar para pacientes de autismo, que tienden a tener bajos niveles de empatía.

Por supuesto que nuestro mundo no está separado en dos tipos de personalidad perfectamente definidas y que nuestros gustos musicales no se limitan a un sólo género, pero sí que es cierto que hay un género que nos gusta más que el resto. Como nuestra canción favorita, que despierta en nosotros recuerdos entrañables y por mucho que pasen los años, y por muchas canciones que se compongan, permanece inmutable en el tiempo.

Así que cuando estéis como locos bailando la canción del verano, seáis “empatizadores” o “sistematizadores”, ¡dejaros llevar!

Ya os arrepentiréis en septiembre…

¡Feliz semana concienzudos!

Alimentación, Curiosidades

Peanut butter is a girl’s best friend

¡Feliz comienzo de semana concienzudos!

monroe-blondes

Moulin-Rouge

¿Quién no recuerda a la famosa Marilyn Monroe entonando la canción “diamonds are a girl’s best friend? ¿O la versión más reciente de Nicole Kidman en la película Moulin Rouge?

Básicamente estas dos bellezas tomaban la máxima de que los diamantes son el mejor amigo de una mujer, son brillantes, preciosos, no se rompen nunca y son desorbitadamente caros.

Esto es debido a que son unas piedras extremadamente raras, los diamantes se forman en unas condiciones de presión y temperatura extremas (2200ºC y una presión 1.3 millones de veces superior a la que tiene nuestra atmósfera). Estas condiciones se dan a una profundidad de unos 140 a 190 km por debajo de la corteza terrestre, y consiguen que los átomos de carbono se dispongan en una estructura llamada “red de diamante”, lo que dota al diamante de su alta dureza y conductividad térmica, y es que no sólo son piedras preciosas, también se utilizan a nivel industrial como herramientas de corte y pulido, o como conductores. Pero hay otro inconveniente en la obtención de los diamantes, y es que tardan de 1 a 3.3 millones de años en formarse de manera natural, y hace falta un fenómeno natural como una erupción volcánica profunda para que suban a la “superficie”.

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Es por esto, que hace un tiempo surgió un negocio muy lucrativo de síntesis de diamantes sintéticos, que consigue replicar el proceso en unos pocos días, y unos diamantes con las mismas propiedades.

Hasta aquí todo parece bastante lógico: hay una demanda de un material que puede ser muy lucrativo, y se crea uno sintético, más barato, pero con muy buena acogida. La ley de la oferta y la demanda.

Lo verdaderamente extraordinario son lo variopintas que son las fuentes a partir de las cuales se pueden generar diamantes sintéticos, y es que el carbono es un átomo bastante extendido en la naturaleza. Os vamos a contar las dos más impactantes.

Allá por el año 2001 se fundó una empresa en Chicago, Illinois, EEUU, en la que creaban diamantes… a partir de restos humanos. Puede parecer algo perturbador, pero en el fondo la idea que vendían era bastante romántica: crear una joya eterna a partir de los seres queridos que habían pasado a mejor vida, de manera que siempre estarían a tu lado. Lo creáis o no, LifeGem funcionó estupendamente.

La otra fuente de carbono que nos ha parecido especialmente sorprendente es la que ha empleado Dan Frost, del Geoinstituto Bayerisches, en Alemania. Si bien el rendimiento es bastante bajo, y se tardan semanas en obtener diamantes de 3mm de diámetro, la idea es símplemente única, y es que este geólogo está creando diamantes a partir de mantequilla de cacahuete.

Aunque pueda parecer una idea ridícula, el proceso le está permitiendo explorar la composición del manto terrestre, e incluso poner en duda dogmas de la geología. Por ejemplo, se asume que los meteoritos y los asteroides que “chocaron” con la Tierra en sus etapas tempranas, trajeron consigo muchos materiales, como el silicio, que no existían previamente en nuestra superficie. Sin embargo, la concentración de silicio de estos asteroides es muy superior a la que aparece en la corteza terrestre. Para determinar si este silicio migró hacia capas inferiores, Dan Frost reprodujo las condiciones de calor y temperatura similares a las que se dieron cuando el manto comenzó a reorganizar los átomos de carbono en la configuración densa que dió lugar a la formación de los diamantes. Además, Frost bombardeó los diamantes con ondas acústicas con unas características similares a las que se observan en ondas sísmicas. Básicamente reprodujo las condiciones que se dieron cuando se formaron los diamantes, y lo que observó es que no parece que haya una alta concentración de silicio en la capa de la Tierra donde se forman los diamantes. ¿Qué pasó con él? ¿Se fue al centro de la Tierra? ¿Se quedó en la corteza y símplemente desapareció?

En una entrevista que le hicieron recientemente afirmó que duda de que los diamantes obtenidos a partir de mantequilla de cacahuete se transformen en un negocio lucrativo, en primer lugar por el tiempo que se tarda en generar los diamantes, y en segundo lugar porque la unión entre los átomos de hidrógeno a los de carbono es algo inestable, y puede producir “pequeñas explosiones”. Sin embargo, y a pesar de lo anecdótico de su idea, el método es lo importante. Hacer una aleación de diamantes y boro con siguiendo su método podría reducir considerablemente la cantidad de calor que se genera cuando se usan los diamantes como semiconductores, lo que podría ser de una trascendendia industrial increíble. Otra posible utilidad sería el empleo de nanotubos de carbono al formar el diamante, lo que les dotaría de un soporte estructural adicional, y podría generar el material más fuerte existente en nuestro planeta.

MCDBRAT EC006  ¿Quién sabe qué relleno llevaba el croissant que degustaba Audrey Hepburn en la conocida película “Desayuno con Diamantes? Pero quizá estaba más cerca de lo que pensaba de sus adoradas joyas de Tiffany’s.