Una asociación sin ánimo de lucro por la divulgación científica

Entradas etiquetadas como ‘tecnología’

¿Y si pudiéramos comer la luz del mar?

Hola concienzud@s,

Con este título tan sorprendente os quiero hablar del trabajo del chef Ángel León que tras 5 años de colaboración con el Campus de Excelencia Internacional del Mar CEI.MAR ha conseguido integrar la bioluminiscencia en la cocina.

La bioluminiscencia es un fenómeno que se da en ciertos organismos que son capaces de transformar la energía química en energía lumínica.

Una enzima, la luciferasa, cataliza la oxidación de un sustrato de proteína, la luciferina, que emite luz.

Ángel León utiliza una larva de cangrejo originario de Cádiz alimentado con un plancton bioluminiscente que se congela y posteriormente se liofiliza y cuando se pone en contacto con un líquido se produce la reacción química anteriormente descrita desprendiéndose luz.

 

luz_mar

 

Os dejo con un vídeo de la presentación de este producto porque en este caso y más que nunca sobran las palabras…

 

¡Los avances Tecnológicos del 2016!

¡Esta noche se acaba el año! Y qué mejor forma de celebrarlo sino recordando alguno de los avances tecnológicos más importantes del 2016. El Top 10 que hemos elegido es el publicado por la revista de tecnología más antigua, MIT Technology Review y que os mostramos en la siguiente imagen.

10breakthroughs2016

En este enlace podréis leer con detenimiento de que trata cada uno de los avances tecnológicos, a los que habría que añadir el descubrimiento de las ondas gravitacionales. Esperemos que el nuevo año nos traiga nuevos y apasionantes descubrimientos, a parte de salud, dinero y amor. Desde la Asociación Con/Ciencia trataremos de manteneros al día 😉

Muchas gracias por seguirnos por las redes.

¡Feliz salida y entrada de año a todos!

El juego de la ciencia

quantum-moves.0.0

Eres adicto al Candy Crush? Has pasado horas de tu vida lanzando Angry Birds? Y si te dijera que todo ese tiempo que “gastas” jugando puede convertirte en un científico sin necesidad de pasar horas en un laboratorio, estudiar intensamente durante años y conseguir un doctorado con título indescifrable?

Ahora que están tan de moda las iniciativas de crowdfunding, en las que personas  de cualquier lugar pueden cooperar para obtener dinero o recursos y llevar a cabo proyectos, nace una forma de colaborar con investigaciones científicas sin gastarse un duro! Y qué mejor forma de hacer esto que jugando.

Los juegos son una de las herramientas más importantes que tienen los investigadores para hacer tangibles y accesibles problemas científicos complejos.  De esta forma, el objeto de investigación puede convertirse en un juego que esconde las bases o reglas que subyacen al problema, de manera que le jugador puede resolverlo sin necesidad de aprender y entender las complicadas, y a veces poco intuitivas, teorías que hay detrás. Y lo qué es mejor, los juegos motivan de forma intrínseca a la mayoría de gente! Así, se puede canalizar todo el poder mental de millones de personas, a través de los juegos, con el fin de avanzar en relevantes cuestiones científicas.

Desde la web scienceathome.org, nos cuentan como el precursor de estos proyectos de ciencia ciudadana es un rompecabezas en línea llamado Foldit, en el que el jugador debe encontrar la estructura molecular que describe correctamente una proteína funcional. Este problema supone un enorme desafío computacional, es decir, lo que un ser humano tarda en resolver minutos puede llevar días a un ordenador. Miles de personas han participado en el proyecto y sus esfuerzos han dado lugar a avances reales en la ciencia. Foldit aprovecha las habilidades humanas de comprensión espacial y emparejamiento de patrones para resolver los problemas.

Otro proyecto llamado EyeWire pretende hacer lo mismo en la búsqueda de un mapa del cerebro. La facilidad de los seres humanos para clasificar objetos también se utiliza en la gran cantidad de proyectos de ciencia en Zooniverse, un centro de ciencia ciudadana.

Recientemente, un artículo publicado en la revista Nature, nos muestra un juego de ordenador que sigue las leyes de la mecánica cuántica. En él, personas que no tienen  conocimiento alguno de física son excepcionales jugando. El juego, llamado Quantum Moves, está basado en un problema real de la computación cuántica que consiste en averiguar lo rápido que tiene que ser un láser para poder mover un átomo entre pocillos sin cambiar la energía del átomo, que se encuentra en un delicado estado cuántico. En el juego, el átomo está representado por algo con aspecto líquido que se mueve dentro de un pocillo, lo que refleja la naturaleza de tipo onda de la partícula cuántica. Con el cursor el jugador controla el siguiente pocillo al que debe trasladar el líquido que se comporta de acuerdo a las leyes de la mecánica cuántica en lugar de como un líquido de verdad. Una vez que el jugador se adapta a estas leyes y consigue transferir el líquido, el ordenador puede convertir sus movimientos de ratón en soluciones para trasladar realmente los átomos en el laboratorio.

Hasta ahora, de los  300 jugadores que lo han probado, más de la mitad han obtenido soluciones más eficientes que las encontradas por ordenador!

Pero para qué sirve todo esto de mover átomos.. pues el fin de estos investigadores no es ni más ni menos que crear un superordenador cuántico que, en lugar de emplear los tradicionales bits, usa cubits o bits cuánticos. Esto permite realizar operaciones mucho más complejas y que requieren mucha más memoria de la que tiene un ordenador tradicional. Si quieres saber más sobre este sistema puedes ver este vídeo:

Qué opinas, te atreves a ser científico?

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.

carbonnanotubes

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.

wrinkledaluminium

giphy

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.

cloudgate

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!

BAW 2016 – Del cerebro a la máquina

¡Hola a tod@s!

Con motivo de la Semana Mundial del Cerebro (BAW, Brain Awareness Week), promovida por la DANA Foundation a nivel internacional, la Asociación Con/Ciencia (@Asoc_ConCiencia) y el Instituto Cajal (@InstitutoCajal) organizan un evento de dos días en el mes de marzo que consiste en lo siguiente:cartel

* El jueves 17 de marzo habrá dos charlas impartidas por grandes profesionales de la investigación. El Dr. Sergio Casas Tintó nos hablará de “¿Cómo funciona el cerebro?” y el Dr. Fernando de Castro Soubriet nos contará acerca de “La revolución silente: nuevos tratamientos para esclerosis múltiple”.
* El viernes 18 de marzo tendremos dos talleres prácticos muy interesantes. El primero, a cargo del Laboratorio de circuitos neuronales del Instituto Cajal, nos contará “Cómo mover objetos con la mente”; mientras que en el segundo, por el Grupo de rehabilitación neural del mismo centro, nos relacionarán “Cerebro y movimiento”.

Para asegurar el aforo y las reservas a las charlas y los talleres, hemos creado un sistema de “compra” de entradas (a coste 0), al cual se puede acceder en el siguiente enlace:

https://www.ticketea.com/entradas-conferencia-del-cerebro-a-la-maquina/

Para más información, podéis escribir a asoc.conciencia@gmail.com

¡¡ Os esperamos !!

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:

Figura1_GW

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:

Figura2_GW

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:

LIGO2

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):

Figura3_GW

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)

El robot Origami

¡Hola a todos! La semana pasada tuvo lugar la Global Robot Expo en Madrid, donde se pudieron ver los últimos avances en robótica. Esta rama tecnológica combina disciplinas como la mecánica, la electrónica, la informática y la inteligencia artificial entre otras para desarrollar máquinas que nos ayuden a realizar diferentes tareas. Uno de las máquinas que se han desarrollado en los últimos años es el robot origami. Científicos del MIT se han inspirado en el arte de origen japonés para crear un robot capaz de auto-ensamblarse y realizar tareas complejas como la recogida y carga de objetos de manera independiente. Entre las diferentes utilidades que tendría en el futuro destaca la de inspeccionar edificios que han sufrido graves daños tras un terremoto.

Esperamos que os haya fascinado este simpático robot origami. ¡Buen fin de semana a todos!

 

Vídeo

¿Qué sabemos del cerebro, en una escala del 1 al 10?

¡Hola a tod@s! Reanudamos esta sección con un video del neurobiólogo español Rafael Yuste, donde nos cuenta de que trata el proyecto BRAIN, del cual es el ideólogo junto a otros neurocientíficos. Resulta muy interesante ver cómo un proyecto de tal inmensidad es financiado en parte por los gobiernos, en este caso el de EEUU. Además es un proyecto público, sin patentes, que compartirá los datos en la nube. ¿Qué conocimiento tenemos en la actualidad del cerebro, en una escala del 1 al 10? ¿Qué aplicaciones tendría el nuevo conocimiento que se genere? Las respuestas en el siguiente video publicado por el canal de Youtube ‘ElFuturoEsOne’. Esperemos que os guste.

El grafeno como filtro de agua

Estructura del grafeno (fuente de la foto: wikipedia)

Desde el descubrimiento del grafeno, éste se ha perfilado como un material con un futuro increíble, con muchísimas aplicaciones. Y ahora parece que hemos encontrado otra.Debido a su finísimo grosor, de tan solo un átomo, es un candidato idóneo para utilizarlo como filtro para el agua.

Este avance, publicado en la revista Nano Letters, lo han realizado el equipo de Rohit Karnik, formado por ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EEUU), junto con el laboratorio nacional de Oak Ridge (ORNL) en Tennessee (EEUU), y la Universidad Rey Fahd de Petróleo y Minerales (Arabia Saudí). Y es que tras realizar pequeños poros en la capa de grafeno, únicamente es capaz de dejara pasar el agua, y no las moléculas de gran tamaño, siendo igual de eficaz que los filtros desalinizadores utilizados habitualmente. Pero de momento el tamaño de este filtro es el de una moneda.

Tendremos que esperar un tiempo para ver si esta aplicación consigue llegar a las plantas desalinizadoras.

Para más información, consultar el artículo original (en inglés): http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl404118f

¡¡¡Ñam Ñam tomates transgénicos!!!

adn

 Para muchos el término ingeniería genética puede resultar bastante complejo, tecnología moderna incluso de ficción, sin embargo, os sorprendería saber que la ingeniería genética ya surgió a mediados del siglo XIX gracias a un ensamblaje de conocimientos genéticos y bioquímicos que soportan el entramaje de la biología molecular y por lo tanto de esta nueva tecnología. En esta época se producen una serie de acontecimientos imprescindibles para el futuro de la biología;  Darwin publica en 1859 el origen de las especies, Pasteur demuestra que la fermentación se debe a los microorganismos, Mendel, monje Agustino estableció en 1866 sus famosas leyes sobre la herencia y definió los atributos esenciales del gen. Sin embargo estos hallazgos pasaron desapercibidos en ese momentos hasta que se estableció a principios del siglo XX la teoría cromosómica de la herencia y se demuestra la correlación entre genes y cromosomas. Pero el salto cualitativo para el futuro de la ingeniería genética se produjo con los descubrimientos de Griffith en 1928 con el descubrimiento de la transformación bacteriana generando el camino para que otros demostraran en 1944 que el principio transformante es el ADN. Un poco más tarde, se produce la presentación por Watson y Crick en 1953 de la estructura del ADN y este modelo le sirve a Crick para enunciar el dogma de la genética molecular que será confirmado experimentalmente por Meselson y Stahl antes de que terminase la década.

watson y crick

                                                                                 Watson y Crick y la estructura del ADN

En esos años se moviliza todo el potencial de la biología molecular y son innumerables los descubrimientos bioquímicos y genéticos que se producen, se abrieron nuevas perspectivas en el campo de las biotecnologías gracias a la elaboración de nuevas técnicas que permiten el aislamiento, caracterización, modificación, clonaje y expresión de ADN. Este conjunto de técnicas moleculares de manipulación genética recibe el nombre de ingeniería genética.

La ingeniería genética permite así descifrar las instrucciones que llevan codificadas los sistemas biológicos en su material genético, y lo modifican y utilizan para reconducir la vida de la célula hacia objetivos programados. Se manipula de esta manera un fragmento de interés de ADN, se introduce en células vivas y éste se incorpora como parte del material hereditario de dichas células, dotándolas de capacidades nuevas, capaces de desarrollar nuevas funciones. De este modo, ADN de diversas procedencias, por ejemplo, la fracciones de ADN humano que regulan la síntesis de insulina, hormonas de crecimiento, factores de coagulación etc. puede introducirse en bacterias o levaduras de manera que pasan a formar parte de su genoma y lograr así que la bacteria adquiera la capacidad de elaborar estas sustancias en cantidades abundantes obteniendo así un gran interés médico y comercial.

Pero no solo se utilizan bacterias o levaduras como organismos receptores de esas secuencias de ADN modificadas sino que esta tecnología se ha expandido a otros tipos celulares como células eucariotas, tejidos vegetales, embriones animales, virus etc.

Se obtienen así por ejemplo ratones transgénicos, con distintos genes modificados, enfocándose el estudio desde un punto de vista más bien puramente científico. Pero os sorprendería saber cómo estas manipulaciones genéticas no solo están presentes y resultan imprescindibles hoy en día en el ámbito científico, sino que las podemos encontrar en nuestro día a día. Se pueden producir carpas transgénicas que crecen mucho más rápido, debido a la incorporación del gen de la hormona del crecimiento de la trucha, y salmones transgénicos, que resisten mejor las bajas temperaturas. Mediante ingeniería genética también se han conseguido plantas resistentes a enfermedades producidas por virus, bacterias o insectos que acechan las cosechas. También se generan plantas capaces de producir antibióticos, toxinas y otras sustancias que atacan a microorganismos. También se han conseguido otro tipo de mejoras, como la producción de distintas sustancias en los alimentos que aumentan su calidad nutricional, o que ciertas plantas sean más resistentes a determinados factores ambientales, como el frío. Las técnicas de ingeniería genética también permiten el desarrollo de plantas que den frutos de maduración muy lenta. ¿Cómo pensáis que es posible recoger tomates maduros de la tomatera y que lleguen al consumidor conservando intactos su sabor, olor, color y textura después de días de almacenaje? Este es solo un ejemplo de cómo la ingeniería genética se convierte en algo presente y normal pero silente en nuestra vida cotidiana, optimizando la producción no sólo de productos de interés científico y médico sino también de aquellos de carácter alimenticio y comercial llegando a ser infinitas sus aplicaciones.

plantastomate

 

Nube de etiquetas

A %d blogueros les gusta esto: