Científicos logran fotografiar un átomo por primera vez

 

 Primera fotografía de la historia de un átomo. Concretamente de rubidio 85.

Del blog Los Misterios de la Ciencia
Hace muchísimos años que se sabe que la materia está compuesta por átomos. Pero aún así no dejaba de ser una teoría demostrada con pruebas indirectas. Pues bien, la prueba directa se ha conseguido hace unos días. El átomo ha podido ser fotografiado. Para hacernos una idea de lo pequeño que es un átomo podemos ver en esta página http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/cells/scale/ y hacernos una idea de la dificultad de la tarea de estos investigadores. Debemos saber también que un picómetro es la billonésima parte de un metro. Equivale a 10^12 = 1 000 000 000 000, un millón de millones de veces más pequeño que un metro.

Ha supuesto un gran avance en el campo de la Física. Esta semana, científicos de la Universidad de Otago, en Nueva Zelanda, desarrollaron una técnica para aislar sistemáticamente y capturar un átomo en rápido movimiento neutral, y también han conseguido en primicia ver y fotografiar este átomo por primera vez, lo que han denominado desde la universidad como el "sueño de los científicos".

La captura del átomo de rubidio 85 es el resultado de un proyecto de investigación de tres años de duración financiado por la Fundación para la Investigación, Ciencia y Tecnología, y ha suscitado el interés en la comunidad científica internacional por las nuevas investigaciones que podrán surgir de este hito.

Un equipo de cuatro investigadores del Departamento de Física de Otago, dirigido por el doctor Mikkel F. Andersen, utilizó tecnología láser de refrigeración para frenar drásticamente un grupo átomos de rubidio 85. Un rayo láser, a modo de "pinzas ópticas", se desplegó a continuación, para aislar y mantener un átomo, momento en el que pudo ser fotografiado a través de un microscopio.

Luego, los investigadores demostraron que podían de forma fiable y consistente producir átomos individuales atrapados, un paso importante hacia la utilización de los átomos para construir la próxima generación de ordenadores de lógica cuántica ultrarrápidos, que aprovechan la potencia de los átomos para realizar tareas complejas de procesamiento de la información.

El doctor Andersen dice que, a diferencia de los ordenadores convencionales basados en silicio que, en general, realizan una tarea a la vez, las computadoras cuánticas tienen el potencial para realizar numerosos cálculos largos y difíciles al mismo tiempo, y también tienen el potencial de romper códigos secretos que normalmente resultarían demasiado complejos.

"Nuestro método proporciona una forma de obtener los átomos necesarios para construir este tipo de equipos, y ahora es posible obtener un conjunto de diez átomos unidos o atrapados a un tiempo, informa Science Daily.

"Se necesita un conjunto de 30 átomos si queremos construir un ordenador cuántico que sea capaz de realizar ciertas tareas mejor que los equipos existentes, por lo que este es un gran paso hacia el éxito", dice.

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/09/100927002308.htm

30 de enero de 2011: Día de la Paz

El departamento de Ciencias se suma a la celebración del Día por la Paz con la realización de varias actividades en el aula: 

PERFIL DE UN CIENTÍFICO POR LA PAZ

Sir Joseph Rotblat, científico británico de origen polaco, murió el 31 de agosto a los 96 años. Rotblat apenas era conocido del gran público hasta que en 1995 recibió el Premio Nobel de la Paz por su lucha contra el arma nuclear.

"Mientras existan arsenales de armas nucleares existe la posibilidad de que se usen. Nuestro objetivo es la completa eliminación de estas armas", explicó tras ser premiado.

Su trayectoria:

Joseph Rotblat trabajó en Los Álamos en el Proyecto Manhattan, que tenía por objeto conseguir la bomba atómica. Pero abandonó en secreto Los Álamos en 1944, cuando descubrió que el espionaje norteamericano había llegado a la conclusión de que la Alemania de Hitler no estaba en condiciones de fabricar la bomba y el militar que dirigía el Proyecto Manhattan le comentó de manera trivial que el verdadero objetivo de la bomba nuclear no era parar los pies a Hitler, sino establecer el dominio de Estados Unidos sobre la Unión Soviética.

Rotblat, que renegaba de la bomba, pero aceptó trabajar en ella para impedir que los nazis conquistaran el mundo, huyó de Los Álamos en secreto, fue acusado entre líneas de ser un espía soviético y no pudo entrar de nuevo en Estados Unidos hasta los años sesenta.

"Los científicos son responsables del impacto que su trabajo tiene en la sociedad. En nuestros días, la ciencia juega un papel primordial en el mundo y está en condiciones de decidir el destino de la humanidad", dijo también ese día.

Más científicos por la Paz:  

• Linus Pauling,
  
• Albert Schwetizer 
• John Boyd Orr  

Estos dos enlaces te permitirán recordar algunos de los trabajos del día de laPaz del curso pasado, elaboradas por el alumnado y el profesorado de este centro:

• Los científicos y la paz
• Proyecto Manhattan

Nuevos símbolos de peligro en productos químicos

Nueve pictogramas sustituyen a los siete anteriores para informar mejor sobre sus efectos negativos en la salud y el medio ambiente

Los productos químicos peligrosos han renovado los símbolos sobre sus efectos negativos para la salud y el medio ambiente y, por lo tanto, conviene conocerlos. Son nueve pictogramas con forma de rombo, borde rojo y fondo blanco, que sustituyen a los anteriores siete, los cuadrados naranjas con borde negro. Su objetivo es informar mejor a los consumidores y adaptarse a la reglamentación internacional, de manera que se utilicen los mismos símbolos en todo el mundo. Por ALEX FERNÁNDEZ MUERZA.  17 de enero de 2011

Así son los nuevos símbolos de peligro

Desde julio de 2008, los nuevos símbolos y los anteriores, como la conocida cruz de San Andrés, se podían utilizar de manera indistinta. A partir del 1 de diciembre de 2010, las empresas deben clasificar, etiquetar y envasar todos sus productos químicos puros puestos en el mercado con el nuevo sistema. Ahora bien, para las mezclas (conocidas antes como preparados), el periodo de transición se extiende hasta enero de 2015. Los nueve símbolos que reemplazan a los siete anteriores son los siguientes:

- Imagen: UNECE -

Explosivo: este símbolo de una bomba hecha añicos alerta de que el producto puede explotar al contacto con una llama, chispa, electricidad estática, bajo efecto del calor, en contacto con otros productos, por rozamientos, choques, fricción, etc. Los aerosoles de todo tipo, como lacas o desodorantes, incluso cuando se han acabado, son explosivos por encima de 50º C.

- Imagen: UNECE -

Inflamable: el producto comienza a arder de forma muy fácil, incluso por debajo de 0º C, al contacto con una llama, chispa, electricidad estática, etc.), por calor o fricción, al contacto con el aire o agua, o si se liberan gases inflamables. El alcohol, el metanol, la trementina y su esencia, la acetona, los disolventes de pintura, las pinturas en aerosol y metálicas, los desheladores de cristales, los purificadores de aire, etc., son inflamables.

- Imagen: UNECE -

Comburente: a diferencia del pictograma para los productos inflamables, la llama está encima de un círculo. Se hace esta distinción para avisar de que el producto es comburente. Son productos ricos en oxígeno que en contacto con otras sustancias, sobre todo inflamables, pueden provocar, avivar o agravar un incendio o una explosión. Los disolventes que contienen peróxidos, como el ácido peracético, son comburentes.

- Imagen: UNECE -

Gas: el dibujo de la bombona señala que es un envase con gas a presión. Algunos pueden explotar con el calor, como los gases comprimidos, licuados o disueltos. Los licuados refrigerados pueden causar quemaduras o heridas criogénicas, al estar a muy baja temperatura. En la anterior normativa no había un símbolo para estos productos a presión o comprimido, tan solo una frase de peligro.

- Imagen: UNECE -

Corrosivo: el producto puede atacar o destruir metales y causar daños irreversibles a la piel, ojos u otros tejidos vivos, en caso de contacto o proyección.

- Imagen: UNECE -

Toxicidad aguda: la calavera y las dos tibias cruzadas advierten de que el producto genera efectos adversos para la salud, incluso en pequeñas dosis, y con consecuencias inmediatas. Al entrar en contacto con el mismo se pueden sentir náuseas, vómitos, dolores de cabeza, pérdida de conocimiento. En un caso extremo, puede causar la muerte.

- Imagen: UNECE -

Irritación cutánea: el signo de exclamación es una advertencia de los efectos adversos que el producto puede provocar en dosis altas. Algunas de estas consecuencias negativas son irritación en ojos, garganta, nariz y piel, alergias cutáneas, somnolencia o vértigo.

- Imagen: UNECE -

Peligroso por aspiración: estos productos pueden llegar al organismo por inhalación y causar efectos negativos muy diversos, en especial, muy graves a largo plazo. Pueden provocar efectos cancerígenos, mutágenos (modifican el ADN de las células y dañan a la persona expuesta o a su descendencia), tóxicos para la reproducción, causar efectos nefastos en las funciones sexuales, la fertilidad, provocar la muerte del feto o malformaciones, modificar el funcionamiento de ciertos órganos, como el hígado, el sistema nervioso, etc., entrañar graves efectos sobre los pulmones y provocar alergias respiratorias.

- Imagen: UNECE -

Peligroso para el medio ambiente acuático: este pictograma con un árbol y un pez indica que el producto provoca efectos nefastos para los organismos del medio acuático (peces, crustáceos, algas, otras plantas acuáticas, etc.). La anterior clasificación consideraba los efectos tóxicos también sobre el medio terrestre e incluía una frase de riesgo indicativa del peligro del producto sobre la capa de ozono.

Qué debe figurar en la etiqueta

Además de los nuevos pictogramas, se incluyen varios cambios en el etiquetado. Se sustituyen las antiguas frases por indicaciones de peligro y consejos de prudencia, y se indica la gravedad del peligro mediante las palabras de advertencia "Peligro" para las categorías más graves y "Atención" para las menos graves. También se equipara el significado del término "Mezcla" con el término "Preparado", que se utilizaba antes en la legislación comunitaria.

El etiquetado deberá indicar el nombre de la sustancia o de la mezcla y/o un número de identificación, el nombre, la dirección y el número de teléfono del proveedor, y la cantidad nominal de la sustancia o mezcla. Cuando proceda, deberá incluir las indicaciones de peligro como "Peligro de incendio o de proyección", "Mortal en caso de ingestión", etc., consejos de prudencia como "Conservar únicamente en el recipiente original", "Proteger de la humedad", "Mantener fuera del alcance de los niños", etc., así como información adicional, como las propiedades físicas o relativas a los efectos sobre la salud humana. La información estará escrita en la lengua o lenguas oficiales del país en el que se comercializa, salvo que el Estado miembro interesado disponga otra cosa.

La nueva normativa especifica las categorías 1A, 1B y 2 para la clases de peligro carcinogénicas, mutagénicas y tóxicas para la reproducción (CMR) en lugar de las categorías 1, 2 y 3 de la anterior. Para los efectos agudos, establece cinco categorías, en vez de las tres anteriores (tóxico, tóxico y nocivo, T+, T y Xn). También diferencia entre exposición por vía cutánea, oral y por inhalación. 

El nuevo sistema no se aplica en los siguientes productos: residuos, medicamentos, cosméticos, determinados productos sanitarios, alimentos, sustancias y mezclas radioactivas, sustancias sometidas a una supervisión aduanera en un depósito temporal o en un depósito franco con el fin de volverse a exportar o en tránsito, las intermedias (sustancia que se fabrica para procesos químicos de transformación en otra sustancia) no aisladas, sustancias y mezclas destinadas a la investigación y el desarrollo científicos y no comercializadas y el transporte de mercancías peligrosas.

Por qué se cambian los pictogramas de peligro

Los nuevos símbolos de peligro forman parte del Reglamento europeo (CE) 1272/2008, sobre clasificación, etiquetado y envasado de sustancias y mezclas. Para transponerlo a la legislación española, el Consejo de Ministros aprobó un Real Decreto (RD). El objetivo de esta normativa es garantizar un elevado nivel de protección de la salud humana y del medio ambiente. 

Para ello, se agregan los criterios de clasificación y etiquetado de sustancias y mezclas del Sistema Global Armonizado de clasificación y etiquetado de productos químicos (SGA o GHS), adoptado a nivel internacional en el marco de las Naciones Unidas. La idea es lograr que en todo el mundo se utilicen los mismos símbolos. De esta forma, se acabará con la situación actual, que considera la peligrosidad de una misma sustancia de manera diferente en distintos países. 

En el ámbito competencial concreto del Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y Marino (MARM), el RD incide en cuatro aspectos: sobre limitación de emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) debidas al uso de disolventes en determinadas actividades, sobre gestión de vehículos al final de su vida útil, sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos y sobre la limitación de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) en determinadas pinturas y barnices en productos de renovación del acabado de vehículos. 

www.consumer.es – EROSKI

Escépticos

El episodio piloto de Escépticos, titulado "¿Fuimos a la Luna?", se estrenó en ETB 2 el sábado, 1 de enero, a las 22 horas. Para los que vivimos fuera de Euskadi y nuestra antena no capta el canal público vasco, podremos verlo a través de Internet al mismo tiempo. 
Éste es el episodio.

10 razones para no creer en…

Del Blog la Ciencia y sus Demonios

En esta serie se reunen temas pseudocientíficos y mitológicos sobre los que nuestros lectores han realizado críticas racionales que inducen a dudar de su veracidad.
Es una serie interactiva y dinámica, por lo que irá creciendo a medida que nuevos temas sean propuestos a debate. Hasta ahora, los artículos disponibles son los siguientes:

• 10 razones para no creer en el «Diluvio Universal»
• 10 razones para no creer en la «Homeopatía»
• 10 razones para no creer en la «Energía Piramidal»
• 10 razones para no creer en la «Ciencia de la Creación»
• 10 razones para no creer en la «Astrología»
• 10 razones para no creer en que «los extraterrestres nos visitan»
• 10 razones para no creer en el «par biomagnético»
• 10 razones para no creer en «El Mal de Ojo»
• 10 razones para no creer en la «Numerología»

¿Para qué sirve la Ciencia?

"Yo veo la Ciencia no solo como una cura para enfermedades y para tener mejores aparatitos, sino como un ideal para pensar sobre los temas más importantes a los que nos enfrentamos como seres humanos, en particular, el ideal de que deberíamos perseguir la verdad a través de la razón y las evidencias, y no a través de la superstición, los dogmas y la revelación personal."

Steven Pinker

 

¿Para qué sirven  las Ciencias en la escuela? Entrada en la web de Casimiro Barbado López.

Documental en la 2: Comprar, tirar, comprar

"El otro día fui a comprar una batería para un portátil y me dijeron que era mejor adquirir un ordenador nuevo". No me lo podía creer. Con una cámara fotográfica digital me pasó tres cuartos de lo mismo.

El documental que os proponemos trata sobre ésto.  Está colgado en la web de RTVE, en TV a la carta. Por si alguien no lo vio el domingo día 9 en la 2, aquí lo tiene a su disposición. Es largo, pero no tiene desperdicio.

Es la obsolescencia programada o cómo muchos de los productos que compramos están diseñados para durar muy poco y  "obligarnos"  a comprar uno nuevo.

Os lo recomendamos.

Comprar, tirar, comprar

Los 10 descubrimientos científicos más importantes de la década

El genoma oscuro, la composición del universo, exoplanetas y otros hitos de la década

Este año, al final de la primera década del siglo XXI, la revista Science complementa su lista de los 10 descubrimientos más importantes de 2010 con una clasificación retrospectiva: Los diez mejores de estos diez años .

El genoma oscuro. Las regiones del ADN que contienen instrucciones para hacer proteínas, es decir, los clásicos genes, parecían lo único importante del genoma, hasta el punto de que los científicos, a finales del siglo pasado, bautizaron al resto genoma basura. Pero luego han descubierto que no es así, que ese otro ADN puede ser tan importante como los genes.

Cosmología de precisión. La receta del universo es un logro espectacular de los últimos años obtenido, sobre todo, con el satélite WMAP, que ha abierto la puerta a la cosmología de precisión. El cosmos está hecho de un 72,8% de energía oscura, un 22,7% de materia oscura y solo un 4,56% de materia ordinaria.

Biomoléculas del pasado. El mundo prehistórico ha adquirido una nueva dimensión con la identificación de biomoléculas, como ADN y colágeno, que resisten miles de años y que están permitiendo a los científicos obtener nueva información sobre animales y plantas del pasado. La paleontología del siglo XXI no se limita a huesos, dientes y conchas.

Agua en Marte. La exploración intensiva del planeta rojo a cargo de media docena de naves espaciales, en órbita o en la superficie marciana, ha obtenido suficiente información para afirmar que en ese mundo vecino hubo agua, al menos en el pasado remoto, y tal vez pudo albergar alguna forma de vida.

Células reprogramadas. Los investigadores han aprendido a reprogramar las células, es decir, a poner marcha atrás el reloj de células diferenciadas hasta un estado de pluripotencialidad a partir del cual puede ser convertidas en otro tipo. La tecnología, en principio, permitiría cultivar células, tejidos e incluso órganos que casen genéticamente con el paciente.

Microbioma. Es un nuevo concepto que representa el genoma colectivo del huésped y las criaturas que viven en él. Los científicos están empezando a comprender cómo los genes microbianos afectan a la cantidad de energía que absorbemos de los alimentos y como el sistema inmune responde a las infecciones.

Exoplanetas. En el año 2000, los astrónomos habían descubierto 26 planetas extrasolares. Diez años después la lista supera los 500 y se amplía casi cada día.

Inflamación. Los investigadores creen que la inflamación está detrás de las enfermedades crónicas como el cáncer, el alzheimer, la aterosclerosis, la diabetes o la obesidad.

Metamateriales. La síntesis de materiales con propiedades óptimas artificiales y a medida han llevado a nuevas formas de guiar y manipular al luz y a la construcción de dispositivos para hacer invisibles los objetos.

Cambio climático. En una década los científicos han consolidado sus conocimientos del cambio climático confirmando que el planeta se está calentando, que la responsabilidad es, en gran medida, humana y que los procesos naturales seguramente no ralentizarán el calentamiento.

Los 10 hallazgos científicos del año

 

Svante Pääbo (a la derecha) y miembros del equipo que han secuenciado el genoma de neandertal junto a un esqueleto fósil de esa especie remota.- MAX PLANCK INSTITUTE EVA

Una máquina cuántica, el cromosoma sintético y el genoma del neandertal, con participación española, encabezan la lista de la revista 'Science' de los descubrimientos más importantes de 2010. ALICIA RIVERA - Madrid - 16/12/2010

La primera máquina cuántica. Andrew Cleland y John Martins (Universidad de California en Santa Cruz) y sus colegas han hecho un aparato muy simple y logran que vibre mucho y poco simultáneamente, siguiendo las extrañas leyes de la mecánica cuántica y demostrando que son aplicables a objetos macroscópicos. Se trata de una pequeña pestaña metálica semiconductora que interactúa con un surco cuántico; primero la enfrían hasta un estado base (el de mínima energía permitido por la mecánica cuántica) y luego la elevan (en solo un cuanto de energía) logrando generar un estado de movimiento puramente cuántico-mecánico.

Cromosoma artificial y funcional. El estadounidense Craig Venter y su equipo han construido este año un cromosoma sintético y lo han introducido en una bacteria a la que previamente le han extraído su ADN. La bacteria sigue funcionando y, aunque en este caso el genoma es una copia prácticamente idéntica al natural, el experimento supone un gran avance que abre la vía hacia la síntesis de ADN de diseño para fabricar fármacos, productos químicos nuevos o biocombustibles. Todo un éxito de la llamada biología sintética.

El genoma del neandertal. El especialista de prestigio mundial Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva (Alemania), ha liderado la secuenciación del genoma del neandertal, a partir de ADN obtenido de fósiles de tres hembras de hace entre 33.000 y 44.000 años descubiertos en Croacia. Esto les ha permitido hacer comparaciones directas con los genes de la especie humana actual y han descubierto que los europeos y asiáticos (pero no los africanos) han heredado de los neandertales entre un 1% y un 4% de sus genes. En la investigación destaca la participación de científicos españoles.

Profilaxis del sida. Los ensayos clínicos de prevención de contagio del VIH mediante dos nuevos métodos han tenido éxito en 2010. Uno es un gel vaginal que contiene el antiretroviral tenofovir y reduce la infección del virus en mujeres en un 39%; el otro es un fármaco de ingestión oral y uso previo a la relación de riesgo, que ha logrado una reducción de casos de infección por VIH de un 43,8%.

Genes de enfermedades raras. La secuenciación de pequeños fragmentos del genoma ha permitido a unos científicos que estudian patologías hereditarias poco frecuentes, provocadas por un solo gen mutado, identificar las mutaciones específicas de al menos una docena de enfermedades.

Simulación molecular. La simulación por ordenador de las curvas de las proteínas al plegarse es una pesadilla para los científicos. Este año un equipo ha utilizado una de las computadoras más potentes del mundo para seguir el rastro de los movimientos de los átomos en el plegamiento de una pequeña proteína durante un tiempo 100 veces superior a simulaciones anteriores.

Simulador cuántico. Para describir lo que ven en los experimentos de laboratorio, los físicos recurren a las ecuaciones de las teorías, pero esas ecuaciones pueden ser muy difícil de resolver. Unos científicos han encontrado un atajo haciendo simulaciones cuánticas de cristales artificiales en los que los puntos de luz láser juegan el papel de iones y los átomos atrapados en la luz son electrones. El hallazgo responde a problemas teóricos de la física de la materia condensada y puede incluso resolver el misterio de la superconductividad.

Genómica de nueva generación. Las tecnologías de secuenciación genómica (eumeración de las letras químicas de los genes) están permitiendo estudios a gran escala de ADN tanto actual como fósil. Se ha logrado identificar ya, por ejemplo gran parte de las variaciones genómicas que nos hacen específicamente humanos.

Reprogramación celular. Las técnicas que permiten reprogramar células de manera que se invierte su desarrollo para que se comporten como células madre no especializadas en un embrión se han hecho habituales en los laboratorios de genética del desarrollo. Este año, unos investigadores han encontrado una forma de hacerlo con ARN sintético, una técnica el doble de rápida que la normal, 100 veces más eficaz y potencialmente segura para su utilización terapéutica.

El regreso de las ratas. Aunque los ratones son los animales por excelencia de los laboratorios de biología, los científicos prefieren utilizar ratas porque es más fácil trabajar con ellas y anatómicamente son más similares a los humanos. Pero hasta ahora había un problema: los métodos de hacer ratones con genes específicos inutilizados para desvelar su función (por las carencias o problemas que presente el animal) no funcionaban en ratas. Este año se han abierto vías para hacer ratas knockout, como se llaman este tipo de animales modificados genéticamente, lo que facilita el pleno regreso de esta especie a los laboratorios.