Apuntes científicos desde el MIT

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Escrito por pere-estupinya

08 Dic 2008 - Enlace

Top 11 de los videos científicos

El blog de la revista Wired ha realizado varios posts con su “Top 10” particular de los videos de biología , química , física , y animales .

Veamos una selección de ellos, pero ya avanzo que os voy a solicitar que ampliéis el listado!

Biología

1) Una célula comebacterias
Se podría considerar un clásico, y seguro que hay algún investigador por ahí que nos puede enviar alguna imagen mucho más actual, pero aquí podéis ver cómo un neutrófilo (una célula encargada de proteger a vuestro cuerpo de invasores) se abre camino entre varios glóbulos rojos persiguiendo una bacteria hasta devorarla.

2) El ratón fluorescente.
Los científicos habían introducido el gen de la proteina verde fluorescente para que se introdujera en las células nerviosas del ratón y así poder estudiarlas con un microscopio de fluorescencia, pero se ve que el gen también se expresó en los folículos capilares esparcidos por la piel del ratoncillo…


Química


3) La muerte del osito de goma

No contribuyo demasiado a desterrar esa imagen injusta de la química como algo explosivo y peligroso, pero este video en el que el azúcar de una inocente golosina reacciona violentamente con una sustancia tan oxidante como clorato de potasio es espectacular…

4) Ahora naranja ahora azul... ahora naranja ahora azul...
Si hay algún químico de verdad en la sala, que nos explique cómo puede la mezcla de dos líquidos ir alternando de color como por arte de magia.
(En serio, me gustaría recibir una explicación de este fenómeno…)


Animales


5) La gamba deportista

Hay miles de videos sorprendentes de animales, y os animo a que pongáis más links en los comentarios. A mi me ha hecho especial gracia el de una gamba “corriendo” encima de una cinta mecánica, porque además de simpático resulta que forma parte de un estudio científico real. Los investigadores Scholnick y Burnett querían saber si las infecciones bacterianas no letales afectaban a la movilidad de las gambas, y por tanto a su riesgo de ser depredadas. Cuando pusieron a la gamba sana en la cinta, para su sorpresa, estuvo corriendo varias horas seguidas.

6) Battle at Kurger
Es largo, no tiene demasiado trasfondo científico, y probablemente ya lo habéis visto, pero reservaos 8 minutos cuando los tengáis para ver entero uno de los enfrentamientos entre animales más espectaculares que jamás se hayan filmado.
(para colmo de los pacientes cámaras de reportajes de naturaleza, la sorprendente secuencia vista casi 40 millones de veces en Internet, fue grabada por un turista…)


Física

7) Música con electricidad
Nunca me había imaginado que las chispas producidas por una bobina pudieran ajustarse hasta crear tonos musicales. Electricidad como instrumento musical. Impresionante.

8) El rap del LHC
Sin perder el hilo musical veamos el rap subtitulado con el que jóvenes investigadores del Large Hadron Collider explican de maravilla cómo funciona el mayor experimento científico de la historia, y para qué servirá.


Cosecha propia

9) El gusano de 8 cabezas
Yo tengo debilidad por este video que nos ofreció en exclusiva para el blog el investigador Peter Reddien del Whitehead Institute del MIT, y que representa la mayor hazaña conseguida en regeneración de planarias. Modificando un gen y realizando cortes en el gusano, consiguieron un único individuo con 8 cabezas.
(más info en el post original )

10) ¿Dónde está el pulpo?
Quizás lo habéis visto ya en otras webs, pero no puedo dejar de mencionar este video que nos mostró en persona Robert Hanlon, el científico que lo grabó, en la Institución Oceanográfica de Woods Hole. Significó el segundo post escrito en este blog

11) La neurona recordando
También en los albores del blog el neurocientífico Miquel Bosch nos mostró en un post una imagen de su microscopio multifotónico en la que se observaba una neurona en pleno proceso de grabar memorias en una sinapsis.

Se admiten valoraciones sobre los videos. También estoy convencido que conocéis otros tan buenos o más que estos; os propongo que compartamos los links en los comentarios.

Y si algún investigador tiene o conoce un video cuyo trasfondo quiera explicarnos en detalle, que me lo envíe a la dirección pere (arroba) givemescience.com . Hay premio para todos los participantes!: unas cervezas en Washington DC con viaje no incluido :)
A ver si podemos hacer un “top ten” que ruborice al de Wired

Escrito por pere-estupinya

03 Nov 2008 - Enlace

Victoria clara de las renovables

Impresionante la calidad de vuestros comentarios en el post sobre energía nuclear .
La intención era aprovechar las diferencias mostradas por Obama y McCain para analizar los pros y contras de la energía nuclear, e intercambiar opiniones sobre el rol que pueden ejercer las diferentes alternativas a los combustibles fósiles a medio y largo plazo.
El debate ha sido tan enriquecedor, y se ha introducido tal diversidad de elementos, que sin duda merece un resumen de las mejores jugadas para que el lector recién llegado se anime a revisar los contenidos del post anterior, y pueda incorporarse a tan interesante discusión.
Sin vuestro permiso, procedo a reproducir algunas de vuestras opiniones. Si en un exceso de síntesis distorsiono algún comentario, os ruego que me disculpéis y corrijáis sin reparos pero con piedad.

Amancio empezó advirtiendo de la escasez del uranio: quizás las renovables no pueden sustituir a los combustibles fósiles, pero con las reservas de uranio que quedan, a medio plazo las centrales nucleares todavía menos.
Ferdinando y Serguei mostraron las primeras opiniones favorables a la nuclear, pero Ma Luisa reaccionó de manera contundente: “es cara, peligrosa y obsoleta. La solución la encontraremos mirando al futuro (eficiencia energética y renovables) y no recuperando algo que ya ha mostrado sus limitaciones.
Ana P, Ana y Marisa citaron problemas de seguridad para sumarse a las fuertes críticas. Patri añadió un listado de 10 argumentos por los que la energía nuclear no debe ser considerada ni siquiera una alternativa: es peligrosa, es sucia, no genera empleo, es cara, no es necesaria, no soluciona el cambio climático, no genera independencia energética, queda poco uranio, no tiene respaldo social y es incompatible con un modelo energético sostenible.
En su primer comentario la física Laura menciona la esperanza en la fusión nuclear y duda de lo realista que es un escenario futuro basado sólo en renovables. Ella sí daría una oportunidad a la nuclear de fisión como parche temporal. Gaspart también asegura que no es tan fácil prescindir de la nuclear y aporta una serie de datos para corregir algunos de las quejas de Patri. Adelante con las renovables, pero “la nuclear debe ser una más en el mix”, escribe.

Santi Barroso defiende las renovables y el ahorro, pero matiza un punto que suele generar confusión cuando se habla de energía: Una cosa es la energía eléctrica, y otra diferente es la energía para el transporte que se obtiene de quemar combustible. Muchas veces cuando se pretende ensalzar o minimizar el poder de una determinada fuente energética, los porcentajes de su rendimiento se pueden comparar sólo con la producción de electricidad o a la energía total.

Federico recoge el comentario de Laura sobre fusión e introduce otro elemento en el que profundizará durante una serie de mensajes: la investigación científica nos puede llevar a una nueva fuente de energía que no estemos contemplando en estos momentos. La ciencia ya ha demostrado su capacidad para transformar el mundo con un descubrimiento revolucionario.

Ma Luisa vuelve a participar con otro tema clave: el ahorro. “las bombillas de bajo consumo gastan un 80% menos que las convencionales”. Hormiguilla explica cómo él mismo ha logrado reducir el gasto energético en su propio hogar.
El autor del blog sobre identidad cubana y caribeña critica duramente el despilfarro energético de la sociedad estadounidense, país cuyas costumbres representan la antítesis de la sostenibilidad y que por desgracia ha contagiado a otros países ricos. Apunta que Europa debería tomar una mayor responsabilidad en el asunto, y cómo este modelo injusto perjudica a las sociedades pobres. “No tiene lógica lo que plantea McCain en cuanto a centrales nucleares que sólo serán un minuto de la historia. Es un modelo de infraestructura irracional e insostenible si toda la población de la tierra lo adopta para si

Anónimo cita la visión de Rifkin sobre el posible uso del hidrógeno como vector para almacenar energía obtenida de las renovables en los lugares donde sea fácil producirlas, y luego repartirla por redes inteligentes.
En ese momento resurgió por medio de Daniel y Juanma la idea de mantener temporalmente la nuclear mientras no se expandan las renovables, pero Jose Luis reaccionó rápido diciendo que ésta noción es un concepto virtual promovido por el lobby pronuclear. Volvió a mencionar coste, tiempo de construcción de las centrales, peligrosidad de los residuos, y el fiasco de una central nuclear Finlandesa (Olkiluoto-3 ), que como explica Peio unos comentarios más adelante (citando un informe de greenpeace) lleva dos años de retraso, un sobrecoste de 1500 millones de euros sobre los 2500 previstos, y se han detectado multitud de defectos en su construcción.
Un médico de pueblo opina que por desgracia el debate se establece más en términos de rentabilidad económica que medioambientales, y añade algo muy trascendente: España tiene una posición aventajada en el desarrollo tecnológico de las renovables, y no debería perderlo.

Leafar representa otro testimonio tremendamente relevante, ya que como profesor de secundaria le tocó explicar a sus alumnos los pros y contras de las fuentes de energía. Su conclusión tras hablar con expertos y visitar diferentes tipos de instalaciones es que todas tienen ventajas y desventajas y parece inevitable la idea de mix, en la que se mantenga o incluso incremente temporalmente la nuclear si no hay más remedio.

Amancio vuelve a participar aportando datos sobre el petróleo restante y explica la teoría del pico de Hubbert , según la cual el principal problema en la extracción de petróleo no es que se termine, ni que llegue a ser económicamente costoso y los precios se disparen, sino que la energía necesaria para obtenerlo sea mayor de la que después se obtenga de él. En ese momento perforar pozos petrolíferos perderá cualquier sentido.

También aparecieron un par de opiniones contrarias a la relación entre la actividad humana y el calentamiento global. Hipatia mencionó la manipulación de la opinión pública por grupos de interés y la distorsión de un debate artificioso en el que cada lobby defiende sus intereses. Afirmó que el CO2 no es el causante del calentamiento global, y que tal calentamiento no es peligroso para la especie humana. Laura revocó sus argumentos, pero Parménides no quedó satisfecho con ellos y defendió una visión escéptica del cambio climático.

Miguel se posiciona en contra de la energía nuclear y mostró su confianza en la sostenibilidad de las renovables, pero explicó que paradójicamente, un país como Noruega en que las renovables están bien implantadas es a su vez un gran exportador de petróleo.
José cita ocultación de datos en el escape de Ascó para criticar de nuevo la nuclear, y Pedro menciona específicamente la energía solar.

Alberto Lira introduce una nueva perspectiva muy interesante. Como investigador en física de la complejidad conoce la importancia de la interacción entre todos los elementos que forman un sistema complejo, y sabe que el comportamiento final no está dirigido de arriba abajo, sino que es una propiedad emergente de todas estas interrelaciones. En este sentido, cuando un elemento falla se llega a una crisis, un momento de caos, y el sistema se autorregula generando un nuevo patrón de comportamiento. Y eso es imprevisible. A ver qué pasa con el declive de un nodo tan interconectado como el petróleo. Al final de su nota cita de nuevo la fusión, una energía que promete ser limpia, cuantiosa y casi inagotable. Entonces Sergio plantea una duda que algunos futuristas también han planteado: Si tuviéramos una fuente tan poderosa de energía, ¿no llegaremos a un colapso energético? Gran parte de la energía termina degradándose en calor; ¿que consecuencias para el planeta podría tener este futuro derroche energético?

Con un toque apocalíptico Angelote menciona la catástrofe maltusiana según la cual la escasez de recursos generada por nuestra sobreexplotación del medio natural puede desembocar en un decrecimiento drástico de la población.
Anónimo también refleja cierto pesimismo, y entre otras cosas muestra dudas sobre la viabilidad de la fusión, la fuente de energía que desde hace varias décadas se encuentra siempre a varias década vista. No descarta la fisión nuclear, pero vuelve al punto abierto por Federico y que es tremendamente importante: confiar en la creatividad de la investigación científica y abrir las miras a disciplinas que puedan ofrecernos pistas relevantes. Menciona los materiales y procesos inspirados en sistemas biológicos, y como no, la energía solar. Se añade también el grave problema de la pérdida de energía en la distribución eléctrica, uno de los que sin duda deberán mejorar.
Critias aparece con una de esas posibilidades descabelladas que en ocasiones se han convertido en realidad, pero tpt vuelve a una visión más realista y muestra dudas sobre la utopía de que la sociedad en su conjunto esté preparara para reducir el consumo de manera considerable. Incide de nuevo en la solar “todas las renovables (menos mareas y geotérmica) son secundarias de la solar”, y hace hincapié en que el actual problema es que nos llegan muy dispersas en lugar de concentradas a gran intensidad en un corto espacio de tiempo, y eso dificulta su eficiencia.

Indi defiende una postura objetiva en la que se analicen con rigor las ventajas e inconvenientes de las diferentes fuentes, y no sólo ver lo que nos interese de cada una. Jose Manuel cita al futurista Jacque fresco , que diseña ciudades enteras sostenibles integradas en el mundo natural. Un ejemplo de lo que significaría realmente un cambio de planteamiento radical.

Ander resume los conceptos que más le han influido y añade que un posible accidente nuclear es mucho más problemático para nosotros que para la naturaleza. También incide en la necesidad de hallar mejores baterías que permitan hacer efectivo un coche eléctrico que pueda ser alimentado por renovables, y una deslocalización de la producción eléctrica: Para evitar las pérdidas por difusión en el transporte de energía, en lugar de tener grandes centros donde se genera y distribuye, debería haber dispositivos locales de producción y almacenamiento en la propia casa.

Dinero es deuda vuelve a la búsqueda de “una fuente de producción que resuelva el problema energético”, y profundiza en la propuesta original de Federico sobre buscar alguna manera de aprovechar la fuerza de la gravedad, que ha sido tratado en varios posts y no me atrevo a intentar resumir.

Por último, con la simple frase “no a la iluminación navideña”, Anónimo parece pedir sean ayuntamientos e instituciones las que empiecen por dar ejemplo de ese ahorro energético que se le sugiere al ciudadano.

Me siento más abrumado ahora que al empezar a escribir este texto, y siento que he traicionado alguno de los fabulosos comentarios que ya estaban tremendamente bien sintetizados. El objetivo sincero era reflejar las opiniones vertidas, mantener vivo el debate y estimular nuevas opiniones. Insisto, vale la pena leer los argumentos completos .

Yo había pensado desarrollar otra idea, pero me limito a transmitirla a modo de comentario.

No sólo por el medioambiente
Cuando Obama dice que invertirá un dineral en investigación para nuevas fuentes de energía, biocombustibles, coches eléctricos… no está hablando sólo de reducir la emisión de CO2, ni de depender menos del petróleo exterior. Está hablando también de una gran oportunidad económica para su país, de innovación tecnológica que puedan exportar a otros continentes, y de liderazgo en la poderosa industria emergente que se generará alrededor de las nuevas fuentes de energía.

Hasta el momento EEUU se ha preocupado poco por este asunto y va muy por detrás de otros países, pero ya han demostrado reiteradamente que cuando deciden apostar por algo, no escatiman en recursos y son capaces de adelantarse al resto en poco tiempo.
Saben muy bien que la motivación inicial viene del dinero público en investigación, luego ya llegarán las patentes, las industrias privadas que las exploten, y un mercado que recompense con creces el capital invertido.

No hay ninguna duda que en los próximos años el modelo energético sufrirá cambios considerables y aparecerán múltiples oportunidades de innovación. Si como decía un médico de pueblo España va aventajada en energía solar, no debería desaprovecharlo.

Cuando Obama dice “quiero que el coche eléctrico del futuro se fabrique en Detroit” (o algo parecido) está pensando en el medioambiente y en prescindir del petróleo extranjero, pero también en exportar ese coche junto con todo lo que le acompaña.

Escrito por pere-estupinya

27 May 2008 - Enlace

Witricity: electricidad sin cables

El investigador del MIT Marin Soljacic cuenta que una noche, cuando por enésima vez le despertó el pitido del móvil reclamando batería baja, pensó: “¿no podría encontrar algún principio físico para lograr que el móvil se cargara sólo, tan pronto llegue a casa, sin necesidad de estar pendiente de enchufarlo?”. Así empezó su cruzada particular hacia la electricidad sin cables.

Wireless electricity
¿Os imagináis que vuestro portátil funcionara ininterrumpidamente a través de una red eléctrica wireless? ¿o que algún mecanismo transmitiera electricidad a distancia a vuestro televisor, y lo pudierais poner donde quisierais sin necesidad de estar físicamente conectado a la corriente?
Sí. Sí que os lo imagináis. No es una idea tan novedosa. De hecho las bases teóricas de cómo conseguirlo se conocen desde hace muchísimo tiempo, y el inventor Nikola Tesla ya lo intentó (sin éxito) a finales del siglo XIX. Además, varias compañías ya han construido pequeños aparatos que transmiten cierta electricidad a corta distancia con ondas de radio o láser.
Pero el grupo de Soljacic ha utilizado un nuevo método para encender una bombilla de 60 vatios con un dispositivo situado a dos metros de distancia. Un logro muy considerable que ya ha generado algunas patentes y reclamado la atención de varias compañías. Además no cuenta con tantos problemas de disipación de energía como las ondas de radio, ni la complejidad que requiere el láser.
Ya se que el aparato de la foto parece muy rudimentario, pero hablando con André Kurs (el primer autor del artículo publicado el año pasado en Science), y observando cómo se enciende la bombilla, me dio la sensación de estar percibiendo los estadios preliminares de una nueva tecnología que sin duda será cotidiana en el futuro. Muchas veces, cuando los científicos te presentan sus investigaciones aparece en tu mente un “quien sabe…” . Pero este caso me incita a creer que (sea con la técnica de Kurs y Soljacic, u otra desarrollada en un laboratorio diferente), dentro de unos años tendremos a nuestro alcance dispositivos transmitiendo electricidad por el aire en industrias, lugares públicos, o incluso hogares.

El mecanismo: Resonancia magnética
La clave del trabajo de André Hurs y Marin Soljacic es combinar el hecho de que los campos magnéticos inducen electricidad, con un fenómeno físico llamado resonancia:
Todos los objetos tienen una frecuencia de resonancia determinada, y si consigues hacerlos vibrar a esa frecuencia específica, la energía de la vibración se amplifica considerablemente. Es lo que ocurre cuando un grito muy agudo consigue romper una copa , o en las famosas imágenes de puentes oscilando de manera inverosímil.
Estos eran dos ejemplos de resonancia mecánica, pero los mismos principios se pueden aplicar al magnetismo. Se trata de construir un dispositivo que genere un campo magnético, enviarlo por el aire, y hacer que sólo resuene en el aparato receptor.
Pero como en explicaciones científicas, una imagen vale mucho más que mil palabras, os comento el siguiente esquema que he robado de la revista “popular science ”. (Que por cierto, ya tiene versión en español desde hace un par de números)


Un circuito (A) conectado a un enchufe transforma la corriente estándar de 60 hertzios a 10 mega hertzios, y la transmite a una bobina (B) que emite un campo magnético de dicha frecuencia.
Otra bobina (C) de exactamente las mismas dimensiones recibe el campo magnético, resuena a la misma frecuencia, y por un proceso llamado inducción magnética atrapa la energía del campo magnético e induce una corriente eléctrica que hace iluminar la bombilla (D).

Aplicaciones
André Kurs me dijo que todavía falta recorrer mucha investigación básica hasta que tenga sentido implantar esto en casas y espacios públicos, pero se mostraba absolutamente convencido de su viabilidad futura. Las primeras aplicaciones serán industriales, médicas… en sitios o circunstancias en las que resultaría muy beneficioso prescindir de cables, o incluso baterías.
Aspectos a mejorar son la distancia de alcance y la eficiencia. Es un logro que este mecanismo sólo pierda el 50% de la energía que invierte, pero con la situación energética actual sólo puede ser coherente implantarlo a gran escala si resulta muchísimo más eficiente.
Algunas voces también han mostrado cierta preocupación sobre posibles efectos sobre la salud, y la sensación de estar dentro de un microondas. Aunque a priori no hay motivos para preocuparse, sin duda deben ser investigados.

Nos sorprendimos hace algunos años con la llegada masiva de unos teléfonos que no requerían cables. Hace menos cuando incluso la información por Internet viajaba de manera inalámbrica. Quien sabe si algún día la electricidad emulará al mundo wireless, y dejaremos de tener esos líos de cables por debajo de los escritorios, no buscaremos desesperadamente enchufes en conferencias o lugares públicos para conectar el portátil, en nuestra casa pondremos lámparas y aparatos eléctricos donde queramos, nos olvidaremos definitivamente los dichosos alargadores, o nunca se terminará la batería del móvil.

Pere Estupinya

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Este Blog empezó gracias a una beca para periodistas científicos en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) en Boston, donde pasé un año aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después.
Ahora continúa desde Washington DC buscando reflexiones científicas en otras instituciones, laboratorios, conferencias, y conversando con cualquier investigador que se preste a compartir su conocimiento.
Soy químico, bioquímico, y un omnívoro de la ciencia, que ya lleva cierto tiempo contándola como excusa para poder aprenderla.

Pere Estupinya

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