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Vanguardia de la Ciencia

Vanguardia de la Ciencia es un programa de divulgación científica creado por Angel Rodríguez Lozano en 1995. En cada episodio contamos la ciencia con amenidad y rigor para mostrar los avances que se producen en distintas áreas del conocimiento en forma de reportajes, noticias, entrevistas y curiosidades científicas.

Puntos cuánticos, volcanes y arqueobacterias con hierro.

Puntos cuánticos - Vanguardia de la Ciencia podcast - CienciaEs.com

Puntos cuánticos para iluminar el interior de nuestros cuerpos.
La observación de los órganos internos por métodos no invasivos ha sido siempre un objetivo importante en la investigación clínica. Ahora no asomamos a nuevas posibilidades de técnicas de imagen gracias al uso de nanopartículas emisoras de luz infrarroja de onda corta que pueden ser inyectadas en el torrente sanguíneo.
El equipo del profesor Oliver Bruns, del Departamento de Química del Instituto de Tecnología de Massachusetts, ha conseguido desarrollar lo que se conoce como “puntos cuánticos”, llamados así por tratarse de cristales de unos pocos nanómetros del tamaño, hechos de materiales semiconductores, que emiten luz infrarroja cuya frecuencia puede ser ajustada con precisión controlando el tamaño exacto y la composición de las partículas.
Como el cuerpo es transparente a la radiación infrarroja de longitudes de onda de alrededor de 1.000 a 2.000, Bruns y su equipo han diseñado los puntos cuánticos de manera que sintonizan esas frecuencias y, gracias a su tamaño nanométrico, pueden ser inyectadas en el torrente sanguíneo. En experimentos con animales, los investigadores han podido comprobar que los puntos cuánticos son tan brillantes que sus emisiones pueden captarse desde el exterior con tiempos de exposición muy cortos. Esto hace posible producir, no sólo imágenes individuales, sino también películas de video que reflejan el movimiento del flujo de la sangre. Como demostración de su utilidad, el equipo ha captado imágenes de los órganos internos en ratones vivos y en movimiento, sin necesidad de anestesia. Por ahora, su utilización se limita a la experimentación con animales, pero los investigadores están trabajando en el desarrollo de versiones que sean seguras para los seres humanos.

Referencia:
Bruns et al. Next-generation in vivo optical imaging with short-wave infrared quantum dots. Nature Biomedical Engineering 1, Article number: 0056 (2017) doi:10.1038/s41551-017-0056

Volcanes en erupción. Historia del Pinatubo.

El pasado mes de agosto, la imagen de una persona con la cara cubierta de ceniza volcánica tuvo un impacto mundial. Esa persona vive en el norte de la isla de Sumatra y mostraba en propia piel las consecuencias de la erupción del volcán Sinabung. El Sinabung, cuya cumbre se eleva 2.500 metros sobre el nivel del mar, es un estratovolcán cuyo cono se va formando por sucesivas erupciones de lava. La lava que fluye desde su interior es altamente viscosa y, al bajar siguiendo la pendiente del cono volcánico, se enfría y endurece antes de que pueda llegar lejos. La lava endurecida forma una capa que posteriormente se cubre de cenizas y lapilli, hasta que una nueva erupción vuelve a verter lava sobre ellas. De esa forma, el cono está compuesto por múltiples estratos de lava y cenizas, de ahí el nombre.
Sinebung, que había permanecido en silencio desde el año 1600, volvió a despertar en agosto del 2010, fecha en la que se evacuó a más de 12.000 personas, fundamentalmente agricultores que vivían a sus faldas. Desde entonces, su actividad no ha cesado. Uno de los episodios más alarmantes se ha producido el pasado 2 de agosto, cuando una columna de cenizas se elevó hasta una altura de cinco kilómetros y bajó por las empinadas vertientes del volcán a lo largo de casi cinco kilómetros.
Más reciente ha sido la erupción del volcán del monte Agung, en la isla indonesia de Bali, que obligó a las autoridades del país a ordenar la evacuación de unas 100.000 personas a finales del mes de noviembre. Como consecuencia de la erupción, el aeropuerto internacional de Lombok permaneció cerrado durante unos días y afectó a decenas de miles de pasajeros.
A este tipo de volcanes pertenecen el Teide, en la isla canaria de Tenerife, en España; el Chimborazo, en Ecuador; el Nevado del Ruiz en Colombia, el Pinatubo, en Filipinas y muchos otros más. El conocimiento científico de los volcanes ha ido creciendo notablemente durante los últimos dos siglos y es este conocimiento el que ha permitido evitar numerosos desastres. Como muestra de lo que la ciencia puede hacer, hoy les vamos a contar la historia del volcán Pinatubo. Les invitamos a escuchar su historia en este podcast.

Arqueobacterias que viven en ambientes ácidos y corrosivos

Los volcanes han estado presentes a lo largo de toda la historia de la Tierra. Hubo tiempos remotos en los que su abundancia era tal que nuestro planeta estaba rodeado por una atmósfera irrespirable, cargada de sustancias corrosivas, sin oxígeno y con temperaturas extremas. A pesar de todos esos inconvenientes que habrían sido mortales para nosotros, unas pequeñas criaturas, unicelulares, lograron desarrollarse y sobrevivir.
Ahora la Tierra ha cambiado, la atmósfera es rica en oxígeno y tan sólo en lugares muy concretos y aislados se conservan los ambientes ácidos que existían en aquellos primeros tiempos. Uno de esos lugares es el Rio Tinto, en la provincia de Huelva, al sur de España. Hoy Manuel Ferrer Martínez, Investigador del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC, habla de Ferroplasma acidiphilum un microorganismo descubierto en Rusia que sobrevive en ácido sulfúrico y se puede alimentar de alguna forma de pirita.
Referencia:
Ferrer M, Golyshina OV, Beloqui A, Golyshin PN, Timmis KN: The cellular machinery of Ferroplasma acidiphilum is iron-protein- dominated
Nature 2007, 445 :91-94.

¿Por qué se ennegrece la pared justo encima de los radiadores de la calefacción?.

Cuando una casa lleva un tiempo sin pintar, es normal ver una zona ennegrecida en la pared justo por encima de un radiador de calefacción. Y, no sólo sucede ahí, también aparece sobre las lámparas de incandescencia o sobre las chimeneas. La causa es muy fácil de entender. Tomemos el ejemplo de la mancha por encima del radiador. Como todos sabemos el radiador encendido está caliente y es precisamente ese calor el culpable de la mancha en la pared. El radiador el calienta el aire que tiene alrededor y éste, al calentarse, se eleva. Es decir, debido al calor, se produce una corriente ascendente de aire que sube pegada a la pared, justo encima del radiador. Esa corriente arrastra partículas en suspensión, humos procedentes de la cocina o de cigarrillos, motas de polvo etc. Muchas de esas partículas al ser arrastradas chocan contra la superficie de la pared o del techo y algunas se quedan adheridas. Así, poco a poco, se va formando una mancha oscura de suciedad. Lo mismo sucede con las bombillas de incandescencia, en ellas la luz es emitida por un filamento que alcanza grandes temperaturas y calienta el bulbo que lo envuelve. La bombilla caliente crea una corriente de aire que va a chocar contra la porción del techo situada inmediatamente encima, formando allí, con el tiempo, una mancha oscura.


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